KR100208446B1 - 반도체 소자의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 제조방법을 제공하는 것으로, 소정의 공정을 마친 실리콘기판상에 콘택홀을 형성한 후 실리콘기판의 전체 상부면에 제1폴리실리콘층을 500 내지 570℃의 온도조건에서 100 내지 200Å의 두께로 형성하고, 플러그 이온을 주입하여 접합영역을 형성한 다음 실리콘기판의 전체 상부면에 제2폴리실리콘층을 형성한다.

Description

반도체 소자의 제조방법
본 발명은 소정의 제조공정을 마친 실리콘기판상에 콘택홀을 형성한 후 얕은 접합영역을 형성할 수 있는 반도체 소자의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자에서 콘택홀을 형성하고, 비트라인(Bit Line) 및 전하 저장전극 등의 용도로 사용되는 폴리실리콘을 증착하기전 플러그 이온주입을 실시하여 접합영역을 형성하게 된다. 이 플러그 이온주입은 콘택홀 내의 실리콘기판이 완전히 노출된 상태에서 수행되기 때문에 이온주입시 채널링(Channeling) 현상이 발생하여 원하는 깊이보다 깊은 영역까지 침투하는 이온들이 생겨나 얕은 접합을 얻는데 어려움이 생길뿐더러 접합깊이 제어가 어렵다.
제1a도 내지 1c는 종래 실리콘기판상에 얕은 접합영역을 형성하기 위한 단면도로서, 제1a도는 실리콘기판(1)상에 절연막(2)을 형성한 후 실리콘기판(1)이 노출되도록 절연막(2)의 소정부분을 식각하여 콘택홀(10)을 형성한 상태를 도시한다.
제1b도는 실리콘기판(1)의 전체 상부면에 플러그 이온을 주입하여 접합영역(4)을 형성한 상태를 도시한다. 그러나 접합영역(4)은 실리콘기판(1)이 완전히 노출된 상태에서 실시되기 때문에 깊이가 깊어진다.
제1c도는 실리콘기판(1)의 전체 상부면에 폴리실리콘층(5)을 형성한 상태를 도시한다.
상기와 같은 종래 방법에 의한 문제점을 해결하기 위하여 플러그 이온주입을 실시하기 전에 스크린 산화막을 얇게 형성하는 방법이 사용되고 있으며, 이를 제2a도 내지 2d에 도시하였다.
제2a도는 실리콘기판(11)상에 절연막(12)을 형성한 후 실리콘기판(11)이 노출되도록 절연막(12)의 소정부분을 식각하여 콘택홀(20)을 형성한 상태를 도시한다. 제2b도는 실리콘기판(11)의 전체 상부면에 얇은 스크린 산화막(13)을 형성한 후 플러그 이온을 주입하여 접합영역(14)을 형성한 상태를 도시한다. 이때에는 스크린 산화막(13)이 플러그 이온주입시 채널링 방지역할을 하게하므로써 접합영역(14)은 깊게 형성되지 않는다.
제2c도는 스크린 산화막(13)을 제거한 상태로 도시한다. 이때, 스크린 산화막(13)이 제거되면서 콘택홀(20)의 측벽 및 하부가 화살표 A로 도시된 바와같이 식각되어 콘택홀(20)이 넓어지게 된다.
제2d도는 실리콘기판(11)의 전체 상부면에 폴리실리콘층(15)을 형성한 상태를 도시한다. 상기와 같이 얕은 접합영역(14)을 형성하기 위해 스크린 산화막(13)을 이용할 경우 스크린 산화막(13) 증착공정 및 식각공정이 추가되어 공정이 복잡해지고 스크린 산화막(13) 식각공정에서 콘택홀(20)의 크기가 변화되어 소자의 수율을 저하시키는 문제가 발생된다.
따라서 본 발명은 소정의 제조공정을 마친 실리콘기판상에 콘택홀을 형성한 후 비결정의 제1 폴리실리콘층을 형성하고, 플러그 이온주입 공정을 실시한 후 제2 폴리실리콘층을 형성하므로써 공정의 증가없이 얕은 접합영역을 형성할 수 있는 반도체 소자의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법은 소정의 공정을 마친 실리콘기판상에 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 실리콘기판의 전체 상부면에 제1 폴리실리콘층을 500 내지 570℃의 온도조건에서 100 내지 200Å의 두께로 형성한 후 플러그 이온을 주입하여 접합영역을 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 실리콘기판의 전체 상부면에 제2 폴리실리콘층을 형성하는 단계로 이루어진다.
제1a도 내지 1c는 종래 반도체 소자의 얕은 접합영역 형성방법을 설명하기 위한 소자의 단면도.
제2a도 내지 2d는 다른 종래 반도체 소자의 얕은 접합영역 형성방법을 설명하기 위한 소자의 단면도.
제3a도 내지 3c는 본 발명에 따른 반도체 소자의 얕은 접합영역 형성방법을 설명하기 위한 소자의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 11 및 21 : 실리콘기판 2, 12 및 22 : 절연막
4, 14 및 24 : 접합영역 5 및 15 : 폴리실리콘층
10, 20 및 30 : 콘택홀 13 : 스크린 산화막
25A 및 25B : 제1 및 제2 폴리실리콘층
이하, 본 발명에 따른 얕은 접합영역 형성방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제3a도는 실리콘기판(21)상에 절연막(22)을 형성한 후 실리콘기판(21)이 노출되도록 절연막(22)의 소정부분을 식각하여 콘택홀(30)을 형성한 상태를 도시한다.
제3b도는 실리콘기판(21)의 전체 상부면에 제1 폴리실리콘층(25A)을 형성한 후 플러그 이온을 주입하여 접합영역(24)을 형성한 상태를 도시한다. 제1 폴리실리콘층(25A)은 폴리실리콘층이 비결정화 될 수 있는 온도인 500 내지 570℃에서 100 내지 200Å의 두께로 형성된다. 이 때, 제1 폴리실리콘층(25A)은 플러그 이온주입 공정시 발생하는 채널링 현상을 방지할 수 있어 양호한 접합영역(24)을 형성하게 된다.
제3c도는 실리콘기판(21)의 전체 상부면에 제2 폴리실리콘층(25B)을 형성한 상태를 도시한다. 제2 폴리실리콘층(25B)은 전체 폴리실리콘층 두께에서 제1 폴리실리콘층(25A)의 두께를 뺀 나머지 두께로 형성한다.
상술한 바와같이 본 발명에 의하면 소정의 제조공정을 마친 실리콘기판상에 콘택홀을 형성한 후 비결정의 제1 폴리실리콘층을 얇게 형성하고, 플러그 이온주입 공정을 실시한 후 제2 폴리실리콘층을 형성하므로써 공정의 증가없이 얕은 접합영역을 형성할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 반도체 소자의 제조방법에 있어서, 소정의 공정을 마친 실리콘기판상에 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 상기 실리콘기판의 전체 상부면에 제1 폴리실리콘층을 형성한 후 플러그 이온을 주입하여 접합영역을 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 상기 실리콘기판의 전체 상부면에 제2 폴리실리콘층을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 폴리실리콘층은 500 내지 570℃의 온도조건에서 100 내지 200Å의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.
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