JPH0621336A - 表面積が極大化されたシリコン層およびその製造方法 - Google Patents

表面積が極大化されたシリコン層およびその製造方法

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JPH0621336A JP3150549A JP15054991A JPH0621336A JP H0621336 A JPH0621336 A JP H0621336A JP 3150549 A JP3150549 A JP 3150549A JP 15054991 A JP15054991 A JP 15054991A JP H0621336 A JPH0621336 A JP H0621336A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高集積半導体素子に使用される表面積が極大
化されたシリコン層およびその製造方法を提供する。 【構成】 上部に単位半導体素子が形成されたシリコン
基板(10)上部に第1絶縁層(1)および第1シリコ
ン層(2)を形成し、上記第1シリコン層(2)上部に
さらに第2絶縁層(3)を形成した後、上記第2絶縁層
(3)を選択的に食刻して上記第1シリコン層(2)に
多数のホールを形成し、それによって第1シリコン層
(2)の表面がグレニュレイティッド(granula
ted)の形態となるように形成する。このシリコン層
は、半導体素子の電荷保存電極に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高集積半導体素子に使
用される表面積が極大化されたシリコン層およびその製
造方法に関するものであり、特にシリコン層の形態(m
orphology)を変化させ表面をグレニュレイテ
ィッド(granulated)するように形成して、
表面積が極大化するように構成したシリコン層およびそ
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的に、半導体記憶装置は集積度の増
加によって単位セルが構成される面積が減少するので、
情報の内容を蓄積するキャパシタ容量側面で限界に達す
ることになり、積層型キャパシタ構造が開発された。こ
のような積層型キャパシタ構造でも、継続的な集積度増
加によってキャパシタ容量に限界があるため、これに対
する解決策として多層構造を有する積層型キャパシタを
構成したキャパシタ容量を増大させた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
多層構造を使用することによって半導体素子の全体的な
段差(Topology)が大きくなり、このような段
差によるコンタクト形成時の問題点およびコンタクト領
域に形成される伝導物質のステップカバリッジ(Ste
p−coverage)の問題点等、製造工程上の大き
な難しさが生じてきた。
【0004】したがって、本発明の目的は、同一の面積
から積層キャパシタ容量を増大させるために、電荷保存
電極用に使用されるシリコン層の表面を凹凸(gran
ulated)に形成して、従来法によって形成された
電荷保存電極用のシリコン層よりも表面積を極大化させ
た電荷保存電極用シリコン層およびその製造方法を提供
することである。
【0005】本発明は、表面積を増大させたシリコン層
およびその製造方法に使用されるすべての半導体素子に
適用されるものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の第1実施例は、
上部に単位半導体素子が形成されたシリコン基板を有す
る高集積半導体素子用シリコン層の製造方法であって、
前記シリコン基板の終結構造上部に第1絶縁層および第
1シリコン層を順次形成する工程と、前記第1シリコン
層上部にピンホール形成用第2絶縁層を所定の厚さで形
成する工程と、前記第2絶縁層上部に第2シリコン層を
所定の厚さで形成し、前記第1シリコン層上部に第2絶
縁層の第1残留層と、第1シリコン層の一部が露呈され
るように多数のピンホールを形成する工程と、前記第2
シリコン層、第2絶縁層の第1残留層および、前記多数
のピンホールによって露呈された第1シリコン層の一部
を順次食刻し、前記第2絶縁層の第2残留層だけを残し
て前記多数のピンホールによって露呈された第1シリコ
ン層の一部上に多数の第1ホールを形成する工程と、前
記ピンホールによって多数の第1ホールの形成された前
記第1シリコン層を前記第2絶縁層の第1残留層が完全
に除かれるまで食刻して前記第1シリコン層の第1ホー
ル内に多数の第2ホールを形成する工程とを備え、それ
により第1シリコン層の表面がグレニュレイティッド形
態となるようにすることを特徴とする。
【0007】本発明の第2実施例は、上部に単位半導体
素子が形成されたシリコン基板を有する高集積半導体素
子用のシリコン層の製造方法であって、前記シリコン基
板の終結構造上部に第1絶縁層および第1シリコン層を
順次形成する工程と、前記第1シリコン層上部にピンホ
ール形成用第2絶縁層を所定の厚さで形成する工程と、
前記第2絶縁層を食刻して多数の第1ホールが形成され
た前記第2絶縁層の第1残留層および第1シリコン層の
一部が露呈されるように多数のピンホールを形成する工
程と、前記第1シリコン層、前記第2絶縁層の第1残留
層および、前記多数のピンホールによって露呈された前
記第1シリコン層の一部を順次食刻し、前記第1絶縁層
の第2残留層だけを残して前記ピンホールによって露呈
された第1シリコン層の一部上に多数の第2ホールを形
成する工程と、前記ピンホールによって露呈された前記
第1シリコン層を前記第1絶縁層の第2残留層が完全に
除去されるときまで食刻して前記第1シリコン層の第2
ホール内に多数の第3ホールを形成する工程と、を備
え、それによって第1シリコン層の表面がグレニュレイ
ティッド形態となるようにすることを特徴とする。
【0008】本発明のさらに他の実施例は、高集積半導
体素子に使用されるシリコン層の表面がグレニュレイテ
ィッド(granulated)形態で形成されること
を特徴とする。
【0009】
【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明を詳細に
説明する。
【0010】図1は、一般的に使用されてきた従来技術
によって形成された電荷保存電極用のシリコン層の表面
状態を走査型電子顕微鏡によって撮影した写真であり、
25000の倍率で拡大したものである。
【0011】図2は、本発明によって形成された電荷保
存電極用シリコン層の表面状態を走査型電子顕微鏡によ
って撮影した写真であり、その倍率は図1と同じであ
る。図2のシリコン層の表面は、図1のシリコン層の表
面よりもその凹凸状態が大きいのが観察される。
【0012】図3は、本発明の第1実施例に従ってシリ
コン層を形成する工程を示す図である。図3の(a)を
参照して、シリコン基板(10)、またはシリコン基板
上部に所定の配線または単位半導体素子が形成された状
態であると仮定する。その全体構造上部に、たとえば酸
化膜あるいは窒化膜のような第1絶縁層(1)を形成す
る。さらに、その全体構造上部に、第1シリコン層
(2)を所定の厚さ(たとえば、数100〜数1000
Å程度)だけ形成する。第1シリコン層(2)は、たと
えば、多結晶シリコン層またはアモルファスシリコン層
である。さらに、その全体構造上部に、たとえば酸化膜
または窒化膜のような第2絶縁層(3)を形成する。
【0013】第2絶縁層(3)を酸化膜で形成する場
合、その酸化膜の形成方法として、H 2 SO4 とH2
2 との混合溶液で10分ほど5〜30Åの厚さに成長さ
せる方法、または加熱炉(Furnace)内で雰囲気
ガスとしてO2 ガスと800〜900℃の温度条件で1
00〜500Åの厚さに成長させた後、乾式食刻(たと
えばCHF3 、CF4 ガスが包含されたガス)またはス
パッタ食刻(Sputter Etch)で上記酸化膜
を再び食刻して約50〜200Åの厚さに成長させる方
法等がある。このとき、上記酸化膜に稠密な結合を作製
するために、上記酸化膜を形成した後、イオンをインプ
ラントさせるイオンインプランティング工程を行なうこ
ともできる。これは、酸化膜に形成された稠密な結合
が、後工程の食刻時にピンホール(Pin−hole)
の形成を容易にするためである。
【0014】図3の(b)は、上記第2絶縁層(3)の
上部に、多結晶シリコン層またはアモルファスシリコン
層のような第2シリコン層(5)を所定厚さだけ蒸着し
た状態の断面図を示している。ここで、上記第2シリコ
ン層(5)を蒸着するとき、上記第2絶縁層(3)の厚
さが薄いので、所定部分にピンホール(4)が多数個発
生する。こうして、第2絶縁層(3)の第1残留層(3
A)が形成される。したがって、第2シリコン層(5)
は、上記ピンホール(4)を通じて第1シリコン層
(2)と接触することになる。
【0015】図3(c)を参照して、第2シリコン層
(5)、第2絶縁層の第1残留層(3A)および第1シ
リコン層(2)を順次食刻する。このとき、上記第1お
よび第2シリコン層(2、5)と第2絶縁層(3)の第
1残留層(3A)の食刻選択比率は、第1および第2シ
リコン層(2、5)が第2絶縁層(3A)よりも速い速
度で食刻されるように設定した状態で第2シリコン層
(5)を完全に食刻してオーバーエッチを実施する。本
実施例では、上記の第1および第2シリコン層(2、
5)と第2絶縁層(3)の第1残留層(3A)の食刻選
択比率が5:1以上となるようにし、たとえば、Cl2
またはSF6 ガスを包含する混合ガスを使用して非等方
性に食刻する。したがって、第2シリコン層(5)が完
全に除去された後、第2絶縁層(3)の第1残留層(3
A)の所定部分に多数のピンホール(4)が発生し、露
呈された第1シリコン層(2)と上記第2絶縁層(3)
の第1残留層(3A)が継続食刻されながら第1シリコ
ン層(2)の所定領域に多数の第1ホール(6A)が形
成され、第2絶縁層(3)の第2の残留層(3B)が残
る。
【0016】図3(d)は、図3(c)のオーバーエッ
チを継続実施して図3(c)の第2絶縁層(3)の第2
残留層(3B)をすべて食刻し、第1シリコン層(2)
をさら食刻して多数の第2ホール(6B)を形成した状
態を示す断面図である。
【0017】図3(e)を参照して、図3(d)の工程
後に残り得る第2絶縁層(3)の残留層(3B)(図示
せず)を完全に除くため、湿式食刻(たとえばHF溶液
に食刻)を実施して第2絶縁層(3)の第2残留層を完
全に除去する。上記第1シリコン層(2)の表面が上記
食刻工程によって損傷を被ることになるが、このような
損傷を回復させるため、第3シリコン層(7)が所定の
厚さに形成されている。このように、第1シリコン層
(2)の表面に多数の第2ホール(6C)を形成して凹
凸の表面(8)を有するシリコン層を積層型キャパシタ
の電荷保存電極に利用する場合、極大化された表面積に
よる増大でキャパシタの容量を増大させることができ
る。
【0018】図4は、本発明の第2実施例に従ってシリ
コン層を形成する工程を順に示した断面図である。本実
施例は、図3(b)の第2シリコン層(5)を形成する
ことなく、下部の第1シリコン層(2)に多数のホール
(14B)を形成してシリコン層の表面が凹凸になるよ
うにすることで表面積を増大させようとしている。
【0019】図4(a)を参照して、図3(a)のよう
にシリコン基板(20)、またはシリコン基板上部に所
定の配線または単位半導体素子が形成された状態でその
上部に第1絶縁層(11)を形成する。その後、第1絶
縁層(11)上部に第1シリコン層(12)、たとえ
ば、多結晶シリコン層またはアモルファスシリコン層を
所定の厚さ、たとえば、数百〜数千Åに形成し、その上
部に第2絶縁膜(13)、たとえば、酸化膜または窒化
膜を所定の厚さに形成する。ここで、第2絶縁層(1
3)を、たとえば、酸化膜に形成する場合、厚さは10
0〜500Å程度に形成する。また、酸化膜を形成する
方法および稠密な結合を酸化膜に形成する方法等は、図
3(a)を用いて説明したものと同一であるので、ここ
では繰り返して説明することを避ける。
【0020】図4(b)は、図4(a)の第2絶縁層
(13)を乾式食刻して不均一な厚さを有する上記第2
絶縁層の第1残留層(13A)を形成した状態の断面図
である。上記第2絶縁層(13)にスパッタ食刻(Sp
utter etch)を実施すると、第2絶縁層(1
3)の厚さが不均一に食刻され、第2絶縁層(13)上
に多数の第1ホール(14)が発生する。上記第2絶縁
層(13)を継続食刻する場合、上記第2絶縁層(1
3)上に形成された第1ホール(14)が食刻され、ピ
ンホール(15)が発生して、第2絶縁層(13)の第
1残留層(13A)を形成する。
【0021】図4(c)を参照して、第1シリコン層
(12)と第2絶縁層(13)の第1残留層(13A)
の食刻選択比率を第2絶縁層(13)の第1残留層(1
3A)よりも第1シリコン層(12)の食刻速度を速め
た状態で食刻し、上記第1シリコン層(12)に多数の
第2ホール(14A)を形成し、それによって所定の第
2絶縁層(13)の第2残留層(13B)を残す。すな
わち、第1シリコン層(12)と第2絶縁層(13)の
第1残留層(13A)の食刻を、たとえば、食刻選択比
率が5:1以上となるようにし、Cl2 またはSF6
スを包含する混合ガスで非等方性食刻を実施すると、露
呈された第1シリコン層(12)と第1ホール(14)
下部の第2絶縁層(13)の第1残留層(13A)が図
4(c)に示されるように食刻される。ここで、第1シ
リコン層(12)が第2絶縁層の第1残留層(13A)
よりも食刻速度が速いので、第1シリコン層(12)が
多く食刻され、第1シリコン層(12)上に多数の第2
ホール(14A)が形成されるのがわかる。
【0022】図4(d)を参照して、図4(c)で実施
する食刻工程を継続進行させて第2絶縁層(13)の第
2残留層(13B)が完全に除かれるときまで第1シリ
コン層(12)を一層食刻して、段差がはなはだしい多
数の第3ホール(14B)を形成する。上記第1シリコ
ン層(12)上に形成された多数の第3ホール(14
B)の段差は、図4(b)に示された第2絶縁層(1
3)の第1残留層(13A)の厚さの不均一性と、上記
第1シリコン層(12)と第2絶縁層(13)の第1残
留層(13A)の食刻選択比率によって決定される。
【0023】図4(e)を参照して、図4(d)の工程
後、第1シリコン層(12)上部に残存できる第2絶縁
層(13)の第2残留層(図示せず)を食刻するため、
たとえば、HF等の食刻溶液で上記第2絶縁層(13)
の第2残留層(13B)を除く。その後、上記第1シリ
コン層(12)と第2絶縁層(13)の第1残留層(1
3A)の食刻選択比率を差をおいて食刻する食刻工程時
に被った第1シリコン層(12)の表面の損傷を回復す
るため、第2シリコン層(16)を所定の厚さに形成す
る。したがって、本発明の実施例によると、シリコン層
の表面(17)を凹凸にすることができて表面積が増大
されることで、キャパシタの容量を高めることができ
る。
【0024】
【発明の効果】以上のように上記の本発明の第1および
第2実施例を積層型キャパシタ電荷保存電極に適用する
場合、従来の同一の電荷保存電極の面積でその表面積を
顕著に増大させてキャパシタ容量を高めることができる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の一般的なシリコン層の表面を撮影した顕
微鏡写真である。
【図2】本発明に従って表面積を増大させたシリコン層
の表面を撮影した顕微鏡写真である。
【図3】本発明の第1実施例に従ってシリコン層を形成
する工程を順に示す断面図である。
【図4】本発明の第2の実施例に従ってシリコン層を形
成する工程を順に示す断面図である。
【符号の説明】
1、11 第1絶縁層 2、12 第1シリコン層 3、13 第2絶縁層 4、15 ピンホール(Pin hole) 5、16 第2シリコン層 7 第3シリコン層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年7月21日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の一般的なシリコン層の表面を撮影した顕
微鏡写真である。
【図2】本発明に従って表面積を増大させたシリコン層
の表面を撮影した顕微鏡写真である。
【図3】本発明の第1実施例に従ってシリコン層を形成
する工程を順に示す断面図である。
【図4】本発明の第2の実施例に従ってシリコン層を形
成する工程を順に示す断面図である。
【符号の説明】 1、11 第1絶縁層 2、12 第1シリコン層 3、13 第2絶縁層 4、15 ピンホール(Pin hole) 5、16 第2シリコン層 7 第3シリコン層

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上部に単位半導体素子が形成されたシリ
    コン基板(10)を有する高集積半導体素子用シリコン
    層の製造方法において、 前記シリコン基板(10)の終結構造上部に第1絶縁層
    (1)および第1シリコン層(2)を順次形成する工程
    と、 前記第1シリコン層(2)上部にピンホール形成用第2
    絶縁層(3)を所定の厚さで形成する工程と、 前記第2絶縁層(3)上部に第2シリコン層(5)を所
    定の厚さで形成し、前記第1シリコン層(2)上部に第
    2絶縁層(3)の第1残留層(3A)と、第1シリコン
    層(2)の一部が露呈されるように多数のピンホール
    (4)を形成させる工程と、 前記第2シリコン層(5)、第2絶縁層(3)の第1残
    留層(3A)および、前記多数のピンホール(4)によ
    って露呈された第1シリコン層(2)の一部を順次食刻
    し、前記第2絶縁層(3)の第2残留層(3B)だけを
    残して前記多数のピンホール(4)によって露呈された
    第1シリコン層(2)の一部上に多数の第1ホール(6
    A)を形成する工程と、 前記ピンホール(4)によって多数の第1ホール(6
    A)の形成された前記第1シリコン層(2)を前記第2
    絶縁層(3)の第1残留層(3B)が完全に除かれるま
    で食刻して前記第1シリコン層(2)の第1ホール(6
    A)内に多数の第2ホール(6B)を形成する工程と、
    を備え、それにより第1シリコン層の表面がグレニュレ
    イティッド形態となるようにするのを特徴とする、表面
    積が極大化されたシリコン層の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記第1シリコン層(2)に多数の第2
    ホール(6B)の形成工程時に発生し得る第1シリコン
    層(2)の損傷を回復するために、前記多数の第2ホー
    ル(6B)が形成された前記第1シリコン層(2)上部
    に第3シリコン層(7)を所定の厚さで形成することを
    特徴とする、請求項1に記載の表面積が極大化されたシ
    リコン層の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記第1シリコン層および第2シリコン
    層(5)は多結晶またはアモルファスシリコン層であ
    る、請求項1に記載の表面積が極大化されたシリコン層
    の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記第3シリコン層(7)は多結晶また
    はアモルファスシリコン層である、請求項2に記載の表
    面積が極大化されたシリコン層の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記第1シリコン層(2)上部に形成さ
    れる前記第2絶縁層(3)はH2 SO4 とH2 2 との
    混合溶液を利用して5〜30Åの厚さで成長させた酸化
    膜である、請求項1に記載の表面積が極大化されたシリ
    コン層の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記第1シリコン層(2)上部に形成さ
    れる前記第2絶縁層(3)は、加熱炉で雰囲気ガスとし
    てのO2 ガスと800〜900℃の温度条件下で100
    〜500Åほど成長させた後、乾式食刻によって50〜
    200Åに食刻して形成させた酸化膜である、請求項1
    に記載の表面積が極大化されたシリコン層の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記第1シリコン層(2)上部に形成さ
    れる第2絶縁層(3)の形成工程は、前記第2絶縁層
    (3)の稠密な結合を作製するため第2絶縁層(3)を
    形成した後、その上部からイオン注入工程を行なうこと
    を含む、請求項1に記載の表面積が極大化されたシリコ
    ン層の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記第2シリコン層(5)と第2絶縁層
    (3)の第1残留層(3A)および多数のピンホール
    (4)によって露呈された第1シリコン層(2)の食刻
    工程は、第2シリコン層(5)が第2絶縁層よりも食刻
    速度を速めた5:1以上の食刻選択比率をもって乾式食
    刻することを特徴とする、請求項1に記載の表面積が極
    大化されたシリコン層の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記第2シリコン層(5)と第2絶縁層
    (3)の乾式食刻工程は、食刻ガスとしてCl2 または
    SF6 を含む混合ガスを使用することを特徴とする、請
    求項8に記載の表面積が極大化されたシリコン層の製造
    方法。
  10. 【請求項10】 前記第1シリコン層(2)の多数の第
    2ホール(6B)を形成する工程は、前記第1シリコン
    層(2)上部の第2絶縁層(3)の第1残留層(3B)
    を湿式食刻で除去することを含む、請求項1に記載の表
    面積が極大化されたシリコン層の製造方法。
  11. 【請求項11】 上部に単位半導体素子が形成されたシ
    リコン基板(20)を有する高集積半導体素子用シリコ
    ン層の製造方法において、 前記シリコン基板(20)の終結構造上部に第1絶縁層
    (11)および第1シリコン層(12)を順次形成する
    工程と、 前記第1シリコン層(12)上部にピンホール形成用第
    2絶縁層(13)を所定の厚さで形成する工程と、 前記第2絶縁層(13)を食刻して多数の第1ホール
    (14)が形成された第2絶縁層(13)の第1残留層
    (13A)および第1シリコン層(12)の一部が露呈
    されるように多数のピンホール(15)を形成する工程
    と、 前記第1シリコン層(12)、前記第2絶縁層(13)
    の第1残留層(13A)および、前記多数のピンホール
    (15)によって露呈された前記第1シリコン層(1
    2)の一部を順次食刻し、前記第1絶縁層(13)の第
    2残留層(13B)だけを残して前記ピンホール(1
    5)によって露呈された第1シリコン層(12)の一部
    上に多数の第2ホール(14A)を形成する工程と、 前記ピンホール(15)によって露呈された前記第1シ
    リコン層(12)を前記第1絶縁層(13)の第2残留
    層(13B)が完全に除去されるときまで食刻して前記
    第1シリコン層(12)の第2ホール(14)内に多数
    の第3ホール(14B)を形成する工程と、を備え、そ
    れによって第1シリコン層の表面がグレニュレイティッ
    ド形態となるようにするのを特徴とする、表面積が極大
    化されたシリコン層の製造方法。
  12. 【請求項12】 高集積半導体素子に使用されるシリコ
    ン層の表面がグレニュレイティッド形態で形成されるの
    を特徴とする、表面積が極大化されたシリコン層。
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Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930004110B1 (ko) * 1990-10-25 1993-05-20 현대전자산업 주식회사 표면적이 극대화된 도전층 제조방법
USRE35420E (en) * 1991-02-11 1997-01-07 Micron Technology, Inc. Method of increasing capacitance by surface roughening in semiconductor wafer processing
US5244842A (en) * 1991-12-17 1993-09-14 Micron Technology, Inc. Method of increasing capacitance by surface roughening in semiconductor wafer processing
KR920018987A (ko) * 1991-03-23 1992-10-22 김광호 캐패시터의 제조방법
KR940009616B1 (ko) * 1991-09-09 1994-10-15 금성일렉트론 주식회사 홀 캐패시터 셀 및 그 제조방법
US5213992A (en) * 1991-10-02 1993-05-25 Industrial Technology Research Institute Rippled polysilicon surface capacitor electrode plate for high density DRAM
US5350707A (en) * 1991-11-19 1994-09-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for making a capacitor having an electrode surface with a plurality of trenches formed therein
KR960005246B1 (ko) * 1992-10-21 1996-04-23 현대전자산업주식회사 캐패시터의 저장전극 제조방법
JPH0774268A (ja) * 1993-07-07 1995-03-17 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置およびその製造方法
KR970005945B1 (ko) * 1993-08-09 1997-04-22 엘지반도체 주식회사 반도체 박막트랜지스터 제조방법
US5466626A (en) * 1993-12-16 1995-11-14 International Business Machines Corporation Micro mask comprising agglomerated material
US5972771A (en) 1994-03-11 1999-10-26 Micron Technology, Inc. Enhancing semiconductor structure surface area using HSG and etching
US5696014A (en) * 1994-03-11 1997-12-09 Micron Semiconductor, Inc. Method for increasing capacitance of an HSG rugged capacitor using a phosphine rich oxidation and subsequent wet etch
US5466627A (en) * 1994-03-18 1995-11-14 United Microelectronics Corporation Stacked capacitor process using BPSG precipitates
US5482885A (en) * 1994-03-18 1996-01-09 United Microelectronics Corp. Method for forming most capacitor using poly spacer technique
US5427974A (en) * 1994-03-18 1995-06-27 United Microelectronics Corporation Method for forming a capacitor in a DRAM cell using a rough overlayer of tungsten
US5512768A (en) * 1994-03-18 1996-04-30 United Microelectronics Corporation Capacitor for use in DRAM cell using surface oxidized silicon nodules
US5482882A (en) * 1994-03-18 1996-01-09 United Microelectronics Corporation Method for forming most capacitor using polysilicon islands
US5492848A (en) * 1994-03-18 1996-02-20 United Microelectronics Corp. Stacked capacitor process using silicon nodules
US5508542A (en) * 1994-10-28 1996-04-16 International Business Machines Corporation Porous silicon trench and capacitor structures
US5885882A (en) * 1995-07-18 1999-03-23 Micron Technology, Inc. Method for making polysilicon electrode with increased surface area making same
US5801104A (en) * 1995-10-24 1998-09-01 Micron Technology, Inc. Uniform dielectric film deposition on textured surfaces
US5650351A (en) * 1996-01-11 1997-07-22 Vanguard International Semiconductor Company Method to form a capacitor having multiple pillars for advanced DRAMS
US5808335A (en) * 1996-06-13 1998-09-15 Vanguard International Semiconductor Corporation Reduced mask DRAM process
US6013555A (en) * 1996-08-30 2000-01-11 United Microelectronics Corp. Process for rounding an intersection between an HSG-SI grain and a polysilicon layer
US6069053A (en) * 1997-02-28 2000-05-30 Micron Technology, Inc. Formation of conductive rugged silicon
US5937314A (en) * 1997-02-28 1999-08-10 Micron Technology, Inc. Diffusion-enhanced crystallization of amorphous materials to improve surface roughness
US6066539A (en) * 1997-04-11 2000-05-23 Micron Technology, Inc. Honeycomb capacitor and method of fabrication
KR100427540B1 (ko) * 1997-06-25 2004-07-19 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 캐패시터 형성방법
KR100260486B1 (ko) * 1997-06-30 2000-08-01 김영환 반도체장치의전하저장전극형성방법
US5869399A (en) * 1997-08-07 1999-02-09 Mosel Vitelic Inc. Method for increasing utilizable surface of rugged polysilicon layer in semiconductor device
CN1214542A (zh) * 1997-09-30 1999-04-21 西门子公司 集成电路制造方法及结构
JP2001185698A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法
CA2411276C (en) 2000-06-15 2009-08-18 Reinz-Dichtungs-Gmbh & Co. Kg Flat gasket and method for the production thereof
AUPR174800A0 (en) * 2000-11-29 2000-12-21 Australian National University, The Semiconductor processing
WO2003047004A1 (en) * 2001-11-29 2003-06-05 Origin Energy Solar Pty Ltd Semiconductor texturing process
US6544282B1 (en) * 2001-02-21 2003-04-08 Radiant Medical, Inc. Inhibition of platelet activation, aggregation and/or adhesion by hypothermia
US6972473B2 (en) * 2003-08-12 2005-12-06 Tessera, Inc. Structure and method of making an enhanced surface area capacitor
EP3009028A1 (en) 2014-10-13 2016-04-20 Sven Dobler Dry peel cosmetic sampler
US9391069B1 (en) 2015-12-03 2016-07-12 International Business Machines Corporation MIM capacitor with enhanced capacitance formed by selective epitaxy

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53123687A (en) * 1977-04-04 1978-10-28 Nec Corp Binary memory element

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1148895A (en) * 1980-02-06 1983-06-28 Dan Maydan Reactive sputter etching of silicon
US5136533A (en) * 1988-07-08 1992-08-04 Eliyahou Harari Sidewall capacitor DRAM cell
US5043780A (en) * 1990-01-03 1991-08-27 Micron Technology, Inc. DRAM cell having a texturized polysilicon lower capacitor plate for increased capacitance
US5084405A (en) * 1991-06-07 1992-01-28 Micron Technology, Inc. Process to fabricate a double ring stacked cell structure

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53123687A (en) * 1977-04-04 1978-10-28 Nec Corp Binary memory element

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