KR102051304B1 - One-transistor dram cell device based on polycrystalline silicon and fabrication method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바디(액티브 영역)의 하단부에 결정성이 상대적으로 낮은 반도체층(예컨대, 폴리실리콘층)을 의도적으로 형성하여 셀 바디에 축적되는 정공들을 물리적으로 포획함으로써, retention time을 획기적으로 향상시킬 수 있고, 저비용으로 제작 가능하며 기능성 블록들과 일괄 공정으로 진행할 수 있는 폴리실리콘 기반의 1T 디램 셀 소자 및 그 제조방법을 제공한다.The present invention intentionally forms a semiconductor layer (eg, a polysilicon layer) having relatively low crystallinity at the lower end of the body (active region) to physically trap holes accumulated in the cell body, thereby dramatically improving retention time. The present invention provides a polysilicon based 1T DRAM cell device which can be manufactured at low cost, and can be processed in functional blocks and a batch process.
Description
본 발명은 반도체 메모리 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커패시터 없이 폴리실리콘을 기반으로 하는 하나의 트랜지스터를 갖는 1T 디램 셀 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a 1T DRAM cell device having a single transistor based on polysilicon without a capacitor and a method of manufacturing the same.
동적 랜덤 액세스 메모리인 디램(DRAM)은 현재 낸드 플래시 메모리와 더불어 반도체 메모리 분야의 대표적인 메모리 소자로, 한국을 포함한 반도체 선도 국가들 간에 기술 경쟁이 매우 치열한 분야이다. DRAM, a dynamic random access memory, is a representative memory device in the semiconductor memory field, along with NAND flash memory, and is a fiercely competitive field among semiconductor leaders including Korea.
종래의 DRAM은 하나의 트랜지스터와 하나의 커패시터, 즉 1T1C 구조를 갖는다. 커패시터의 존재로부터 야기되는 복잡한 공정으로 인해 CPU와 동시에 집적하지 못하고 stand-alone type으로 제작, 공급되어야 한다는 점, 동일한 초미세 반도체 공정을 기반을 두면서도 플래시 메모리 소자에 비해 용량의 증가 속도가 더디고 3차원 적층이 어렵다는 점 등이 1T1C 구조의 DRAM이 갖는 기술적 한계점으로 지적되어 왔다.Conventional DRAMs have one transistor and one capacitor, i.e., a 1T1C structure. Due to the complex process resulting from the presence of capacitors, they cannot be integrated simultaneously with the CPU but must be manufactured and supplied in a stand-alone type, while the capacity growth is slower than flash memory devices based on the same ultra-fine semiconductor process. Difficulty in dimensional stacking has been pointed out as a technical limitation of 1T1C DRAM.
이에, 커패시터 없앤 1T 구조의 DRAM들이 제안되었지만 종래의 1T1C 구조 DRAM 대비 retention time이 상당히 짧다는 단점을 갖고 있다. 또한, 한국 공개특허 제10-2017-0055031호와 같이, 고가의 SOI(Silicon-On-Insulator) 기판의 매몰산화막으로 셀 바디를 절연시킬 경우 소자의 단가가 올라가는 문제가 있고, 터널링 전계효과 트랜지스터(TFET)를 이용함에 따라 일반 MOSFET 소자로 구성되는 기능성 블록(functional block)들과 일괄 공정의 가능성을 떨어뜨리는 문제도 있다.Accordingly, capacitor-free 1T DRAMs have been proposed, but have a shorter retention time than conventional 1T1C DRAMs. In addition, as in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2017-0055031, when the cell body is insulated with an investment oxide of an expensive silicon-on-insulator (SOI) substrate, the unit cost of the device increases, and a tunneling field effect transistor ( The use of TFETs also reduces the possibility of batch processing and functional blocks consisting of typical MOSFET devices.
본 발명은 상술한 종래 1T 디램 셀 소자의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 디램 셀의 하단부에 폴리실리콘 영역을 의도적으로 형성하여 셀 바디에 축적되는 정공들을 물리적으로 포획함으로써, retention time을 획기적으로 향상시킬 수 있고, 벌크 기판 등에 일반 MOSFET 구조를 가져 저비용으로 기능성 블록들과 일괄 공정의 가능성을 높일 수 있는 폴리실리콘 기반의 1T 디램 셀 소자 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above-described problems of the conventional 1T DRAM cell device, by intentionally forming a polysilicon region at the lower end of the DRAM cell to physically trap holes accumulated in the cell body, thereby significantly reducing retention time. An object of the present invention is to provide a polysilicon-based 1T DRAM cell device capable of improving and increasing the possibility of functional blocks and batch processing at low cost by having a general MOSFET structure in a bulk substrate or the like, and a method of manufacturing the same.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 1T 디램 셀 소자는 블로킹 절연막; 상기 블로킹 절연막 상에 형성된 제 1 반도체층; 상기 제 1 반도체층 상에 형성된 제 2 반도체층; 상기 제 2 반도층에 채널 영역을 사이에 두고 이격되어 상기 채널 영역과 반대 타입의 도전형으로 형성된 소스/드레인 영역; 및 상기 채널 영역 상에 게이트 절연막을 사이에 두고 형성된 게이트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the 1T DRAM cell device according to the present invention comprises a blocking insulating film; A first semiconductor layer formed on the blocking insulating film; A second semiconductor layer formed on the first semiconductor layer; A source / drain region formed on the second semiconducting layer with a channel region interposed therebetween, the source / drain region having a conductivity type opposite to the channel region; And a gate formed on the channel region with a gate insulating layer interposed therebetween.
상기 제 1 반도체층은 상기 제 2 반도체층과 동일한 반도체 물질층이나 상기 제 2 반도체층보다 결정성이 낮은 것을 본 발명에 의한 1T 디램 셀 소자의 다른 특징으로 한다.Another feature of the 1T DRAM cell device according to the present invention is that the first semiconductor layer has a lower crystallinity than the same semiconductor material layer or the second semiconductor layer as the second semiconductor layer.
상기 반도체 물질층은 실리콘계 물질층인 것을 본 발명에 의한 1T 디램 셀 소자의 다른 특징으로 한다.The semiconductor material layer is another feature of the 1T DRAM cell device according to the present invention that the layer of silicon material.
상기 블로킹 절연막은 실리콘 기판 상에 형성된 실리콘 산화막이고, 상기 채널 영역은 상기 게이트의 구동전압으로 p형 채널이 형성되도록 구비되고, 상기 제 1 반도체층은 입계(grain boundary)로 정공을 포획하는 정공 포획층인 것을 본 발명에 의한 1T 디램 셀 소자의 다른 특징으로 한다.The blocking insulating film is a silicon oxide film formed on a silicon substrate, the channel region is provided to form a p-type channel at a driving voltage of the gate, and the first semiconductor layer captures holes for trapping holes at grain boundaries. The layer is another feature of the 1T DRAM cell device according to the present invention.
상기 소스/드레인 영역은 각 하부가 상기 제 1 반도체층과 만나도록 형성되고, 상기 블로킹 절연막과 상기 제 1 반도체층의 계면 부근에 상기 제 1 반도체층의 다른 부분보다 높은 농도의 이온 주입층을 갖는 것을 본 발명에 의한 1T 디램 셀 소자의 다른 특징으로 한다.The source / drain regions are formed such that each lower portion thereof meets the first semiconductor layer, and has an ion implantation layer having a higher concentration than other portions of the first semiconductor layer near an interface between the blocking insulating layer and the first semiconductor layer. It is another feature of the 1T DRAM cell device according to the present invention.
본 발명에 의한 1T 디램 셀 소자의 제조방법은 실리콘 기판상에 화학기상증착 또는 열산화 방식으로 실리콘 산화막을 형성하는 제 1 단계; 상기 실리콘 산화막 상에 화학기상증착 방식을 통해 실리콘계 물질로 액티브 영역을 형성하는 제 2 단계; 상기 액티브 영역 상에 게이트 절연막을 형성하고, 상기 게이트 절연막 상에 게이트를 형성하는 제 3 단계; 및 상기 게이트를 마스크로 하여 이온 주입하여 상기 액티브 영역과 반대 타입의 도전형으로 소스/드레인 영역을 형성하는 제 4 단계를 포함한다. A method of manufacturing a 1T DRAM cell device according to the present invention includes a first step of forming a silicon oxide film on a silicon substrate by chemical vapor deposition or thermal oxidation; A second step of forming an active region of a silicon-based material on the silicon oxide layer through chemical vapor deposition; Forming a gate insulating film on the active region, and forming a gate on the gate insulating film; And a fourth step of ion implanting the gate as a mask to form a source / drain region having a conductivity type opposite to that of the active region.
여기서, 상기 제 2 단계는 저온 공정으로 결정성이 낮은 폴리 실리콘으로 제 1 반도체층을 형성한 후, 상기 저온 공정보다 온도를 높인 고온 공정을 연속적으로 진행하여 상기 제 1 반도체층보다 결정성이 높은 결정질 실리콘으로 제 2 반도체층을 형성하고, 상기 제 4 단계의 상기 소스/드레인 영역은 상기 제 2 반도체층 속에 상기 게이트 밑의 채널 영역을 사이에 두고 형성할 수 있다.Here, in the second step, the first semiconductor layer is formed of polysilicon having low crystallinity by a low temperature process, and then a high temperature process having a higher temperature than the low temperature process is continuously performed to have a higher crystallinity than the first semiconductor layer. A second semiconductor layer may be formed of crystalline silicon, and the source / drain region of the fourth step may be formed with the channel region under the gate interposed in the second semiconductor layer.
상기 제 2 단계와 상기 제 3 단계 사이에 상기 실리콘 산화막과 상기 폴리 실리콘의 계면 부근에 이온 주입의 피크 지점이 형성되도록 이온 주입 공정을 더 진행할 수 있다. An ion implantation process may be further performed to form a peak point of ion implantation near the interface between the silicon oxide film and the polysilicon between the second and third steps.
상기 제 2 단계와 상기 제 3 단계 사이의 이온 주입 공정은 상기 제 2 단계에서 공정 온도를 변화시키는 방법 대신 취하거나 병행하여 사용할 수도 있다.The ion implantation process between the second step and the third step may be taken instead of or in parallel with the method of changing the process temperature in the second step.
본 발명은 바디(액티브 영역)의 하단부에 결정성이 상대적으로 낮은 반도체층(예컨대, 폴리실리콘층)을 의도적으로 형성하여 셀 바디에 축적되는 정공들을 물리적으로 포획함으로써, retention time을 획기적으로 향상시킬 수 있고, 저비용으로 제작 가능하며 기능성 블록들과 일괄 공정으로 진행할 수 있는 효과가 있다.The present invention intentionally forms a semiconductor layer (eg, a polysilicon layer) having relatively low crystallinity at the lower end of the body (active region) to physically trap holes accumulated in the cell body, thereby dramatically improving retention time. It can be produced at low cost and can be processed in functional blocks and batch processes.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 1T 디램 셀 소자의 구조를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a 1T DRAM cell device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하며 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시 예에 따른 1T 디램 셀 소자는, 도 1과 같이, 블로킹 절연막(20); 상기 블로킹 절연막 상에 형성된 제 1 반도체층(30); 상기 제 1 반도체층 상에 형성된 제 2 반도체층(40); 상기 제 2 반도층에 채널 영역(41)을 사이에 두고 이격되어 상기 채널 영역과 반대 타입의 도전형으로 형성된 소스(42)/드레인 영역(44); 및 상기 채널 영역(41) 상에 게이트 절연막(50)을 사이에 두고 형성된 게이트(60)를 포함하여 구성된다.1T DRAM cell device according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, the blocking
여기서, 상기 제 1 반도체층(30) 및 상기 제 2 반도체층(40)은 셀 소자가 만들어지는 액티브 영역(바디)을 구성하고, 일반적인 셀 소자와 같이, 각 측면으로 격리 절연막(미도시) 등이 둘러싸여 이웃 셀과 전기적으로 격리된다.Here, the
상기 블로킹 절연막(20)은 셀 바디를 외부와 절연시켜 유입된 정공 등을 바디 내로 가두기 위한 것으로, 절연체이면 기판을 대신하며 유리나 가요성 물질층으로 형성할 수도 있고, 도 1과 같이, 실리콘 기판(10) 상에 형성할 경우에는 증착된 또는 매몰된 산화막(deposited or buried oxide layer), 구체적으로 실리콘 산화막일 수 있다. 여기서, 상기 실리콘 기판(10)은 SOI(Silicon-On-Insulator) 기판은 물론 벌크 기판일 수도 있다.The blocking insulating
상기 채널 영역(41)은 상기 게이트(60)의 구동전압(예컨대, VGS < 0)으로 p형 채널이 형성되도록 구비되고, 상기 제 1 반도체층(30)은 입계(grain boundary)로 정공을 포획하는 정공 포획층일 수 있다. 이렇게 함으로써, 셀 바디 하부에 정공들을 물리적으로 다수 포획하여 retention time을 향상시킬 수 있게 된다.The
상기 제 1 반도체층(30)은 상기 제 2 반도체층(40)과 다른 반도체 물질층으로 이종접합으로 형성될 수도 있으나, 동일한 반도체 물질층으로, 어떤 경우든지 상기 제 2 반도체층보다 결정성이 낮은 것으로 한다. 이렇게 함으로써, 제 2 반도층(40)의 채널 영역(41)에서 캐리어(전자 또는 정공)의 이동도를 높여 저전력 구동이 가능함은 물론 제 1 반도체층(30)의 입계(grain boundary)에 더욱 많은 정공을 포획할 수 있는 장점이 있다.The
구체적인 예로, 상기 제 1 반도체층(30)은 폴리 실리콘으로, 상기 제 2 반도체층(40)은 결정질 실리콘으로 형성할 수 있다.As a specific example, the
다른 실시 예로, 미도시 되었으나, 도 1에서 상기 소스(42)/드레인 영역(44)은 각 하부가 상기 제 1 반도체층(30)과 만나도록 형성될 수 있다.In another embodiment, although not shown, in FIG. 1, the
또한, 상기 블로킹 절연막(20)과 상기 제 1 반도체층(30)의 계면 부근에는 상기 제 1 반도체층(30)의 다른 부분보다 높은 농도의 이온 주입층이 더 형성될 수 있다.In addition, an ion implantation layer having a higher concentration than that of other portions of the
다음은 도 1의 구조를 제조하기 위한 본 발명에 따른 1T 디램 셀 소자의 제조방법에 대하여 설명한다.Next, a method of manufacturing a 1T DRAM cell device according to the present invention for manufacturing the structure of FIG. 1 will be described.
먼저, 실리콘 기판(10)상에 화학기상증착(CVD) 또는 열산화 방식으로 실리콘 산화막(20)을 형성한다(제 1 단계).First, the
이어, 상기 실리콘 산화막(20) 상에 화학기상증착 방식을 통해 실리콘계 물질로 액티브 영역(30, 40)을 형성한다(제 2 단계).Subsequently,
이때, 상기 제 2 단계는 저온 공정으로 결정성이 낮은 폴리 실리콘으로 제 1 반도체층(30)을 형성한 후, 상기 저온 공정보다 온도를 높인 고온 공정을 연속적으로 진행하여 상기 제 1 반도체층보다 결정성이 높은 결정질 실리콘으로 제 2 반도체층(40)을 형성함으로써, 결정성이 낮은 폴리 실리콘으로 제 1 반도체층을 형성하여 정공 포획층을 아래에 형성하면서, 연속적으로 상부에는 상대적으로 결정성이 높은 결정질 실리콘으로 제 2 반도체층을 형성하여 셀 동작시 캐리어(전자 또는 정공)의 이동도를 높일 수 있는 장점이 있다.At this time, in the second step, after forming the
다음, 상기 액티브 영역 상에 게이트 절연막(50)을 형성하고, 상기 게이트 절연막 상에 게이트(60)를 형성한다(제 3 단계).Next, a
이어, 상기 게이트(60)를 마스크로 하여 이온 주입하여 상기 액티브 영역(30, 40)과 반대 타입의 도전형으로 소스(42)/드레인 영역(44)을 형성한다(제 4 단계). 이때, 상기 소스(42)/드레인 영역(44)은 상기 제 2 반도체층(40) 속에 상기 게이트(60) 밑의 채널 영역(41)을 사이에 두고 형성하게 된다.Subsequently, ion implantation is performed using the
다른 실시 예로, 상기 제 2 단계와 상기 제 3 단계 사이에는 상기 실리콘 산화막(20)과 상기 제 1 반도체층(30)인 폴리 실리콘의 계면 부근에 이온 주입의 피크 지점이 형성되도록 이온 주입 공정을 더 진행하여 제 1 반도체층(30)의 결정성을 더 저하시킬 수 있다.In another embodiment, an ion implantation process may be further performed between the second and third steps such that a peak point of ion implantation is formed near an interface between the
물론, 상기 제 2 단계와 상기 제 3 단계 사이의 이온 주입 공정은 상기 제 2 단계에서 공정 온도를 변화시키는 방법 대신 취하거나 병행하여 사용할 수도 있다.Of course, the ion implantation process between the second step and the third step may be taken instead of the method of changing the process temperature in the second step or used in parallel.
마지막으로, 도 1의 실시 예에 따른 1T 디램 셀 소자의 동작 방법에 대하여 간단히 설명한다.Finally, an operation method of the 1T DRAM cell device according to the embodiment of FIG. 1 will be briefly described.
<쓰기 동작><Write operation>
실리콘 기판(10)에 인가한 바디 전압 VB = 0, 소스 영역(42)에 인가한 소스 전압 VS = 0, 게이트와 소스 간 전압 VGS < 0, 드레인과 소스 간 전압 VDS > 0으로 각각 인가하여 p-type 채널 영역(41)의 valence band 전자들을 드레인 영역(44)으로 band-to-band tunneling 하게 된다.The body voltage V B = 0 applied to the
이때, p-type 채널에는 자유 정공들이 형성되어 이들이 제 1 반도체층(30)인 폴리실리콘의 입계(grain boundary) 및 하부 정공 포획 층에 포획되는 정도에 따라, 0 또는 1 상태(state)로 쓰여 지게 된다. 하부 정공 포획층으로의 효과적인 정공 이동을 위해 VGS > 0의 펄스를 추가적으로 인가할 수도 있다.At this time, free holes are formed in the p-type channel and written in a 0 or 1 state, depending on the extent to which they are trapped in the grain boundary and lower hole trapping layer of polysilicon, the
<읽기 동작><Read operation>
VB = 0, VS = 0, VGS > Vth(MOSFET의 문턱 전압), VDS > 0의 전압을 인가하여 드레인 전류의 높낮이로 메모리 소자의 0, 1 상태를 판별하게 된다.A voltage of V B = 0, V S = 0, V GS > V th (threshold voltage of MOSFET) and V DS > 0 is applied to determine the 0 and 1 states of the memory device by the height of the drain current.
이때, VDS가 과도하게 높으면 impact ionization으로 인해 추가적인 전자, 정공쌍이 발생하여 정확한 메모리 상태 판별을 어렵게 만들므로 적절히 작은 크기의 VDS 전압을 인가함이 바람직하다.At this time, due to high impact ionization to V DS it is excessive it is preferable to apply the additional electronics, as appropriate voltage V DS of the small size, so it difficult to make accurate memory state is determined by the hole pairs are generated.
<지우기 동작><Clear operation>
VB = 0, VS = 0, VGS < 0, VDS < 0의 전압을 인가하여 포획되어 있는 정공들을 트랩으로부터 강제적으로 떼어내는 과정이 지우기 동작이다. 포획되어 있지 않은 정공은 자연적으로 재결합에 의해 소멸되므로, VS < 0, VG < 0, VD < 0을 인가하여 표동에 의한 정공의 유출을 소스 영역(42) 및 드레인 영역(44)의 각 접합에서 이루어지도록 할 수 있다. The erase operation is forcibly removing trapped holes from the trap by applying a voltage of V B = 0, V S = 0, V GS <0, and V DS <0. Since holes that are not trapped are naturally destroyed by recombination, V S <0, V G <0, and V D <0 are applied to prevent the outflow of holes due to agitation of the
이때, 게이트(60)의 하부에 정공들이 홀드 되는 것을 방지하기 위해 VS, VD는 VG로 인해 야기되는 채널의 표면 전위보다는 크기가 큰 음의 값을 가질 수 있도록 조건을 설정함이 바람직하다.At this time, in order to prevent the holes from being held in the lower portion of the
10: 실리콘 기판
20: 증착된 또는 매몰된 산화막(실리콘 산화막)
30: 제 1 반도체층
40: 제 2 반도체층
41: 채널 영역
42: 소스 영역
44: 드레인 영역
50: 게이트 절연막
60: 게이트10: silicon substrate
20: deposited or buried oxide film (silicon oxide film)
30: first semiconductor layer
40: second semiconductor layer
41: channel area
42: source area
44: drain region
50: gate insulating film
60: gate
Claims (7)
상기 블로킹 절연막 상에 형성된 제 1 반도체층;
상기 제 1 반도체층 상에 형성된 제 2 반도체층;
상기 제 2 반도층에 채널 영역을 사이에 두고 이격되어 상기 채널 영역과 반대 타입의 도전형으로 형성된 소스/드레인 영역; 및
상기 채널 영역 상에 게이트 절연막을 사이에 두고 형성된 게이트를 포함하여 구성되되,
상기 제 1 반도체층은 입계(grain boundary)로 정공을 포획하는 정공 포획층인 것을 특징으로 하는 1T 디램 셀 소자.
Blocking insulating film;
A first semiconductor layer formed on the blocking insulating layer;
A second semiconductor layer formed on the first semiconductor layer;
A source / drain region formed on the second semiconducting layer with a channel region interposed therebetween so as to have a conductivity type opposite to that of the channel region; And
A gate formed on the channel region with a gate insulating film interposed therebetween,
And the first semiconductor layer is a hole trapping layer that traps holes at grain boundaries.
상기 제 1 반도체층은 상기 제 2 반도체층과 동일한 반도체 물질층이나 상기 제 2 반도체층보다 결정성이 낮은 것을 특징으로 하는 1T 디램 셀 소자.
The method of claim 1,
And the first semiconductor layer has a lower crystallinity than the same semiconductor material layer or the second semiconductor layer as the second semiconductor layer.
상기 제 1 반도체층은 폴리 실리콘이고, 상기 제 2 반도체층은 결정질 실리콘인 것을 특징으로 하는 1T 디램 셀 소자.
The method of claim 2,
And the first semiconductor layer is polysilicon and the second semiconductor layer is crystalline silicon.
상기 블로킹 절연막은 실리콘 기판 상에 형성된 실리콘 산화막이고,
상기 채널 영역은 상기 게이트의 구동전압으로 p형 채널이 형성되도록 구비된 것을 특징으로 하는 1T 디램 셀 소자.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The blocking insulating film is a silicon oxide film formed on a silicon substrate,
The channel region is a 1T DRAM cell device, characterized in that the p-type channel is formed by the driving voltage of the gate.
상기 소스/드레인 영역은 각 하부가 상기 제 1 반도체층과 만나도록 형성되고,
상기 블로킹 절연막과 상기 제 1 반도체층의 계면 부근에 상기 제 1 반도체층의 다른 부분보다 높은 농도의 이온 주입층을 갖는 것을 특징으로 하는 1T 디램 셀 소자.
The method of claim 4, wherein
The source / drain regions are formed such that each lower portion thereof meets the first semiconductor layer,
And an ion implantation layer having a higher concentration than other portions of the first semiconductor layer near an interface between the blocking insulating film and the first semiconductor layer.
상기 실리콘 산화막 상에 화학기상증착 방식을 통해 실리콘계 물질로 액티브 영역을 형성하는 제 2 단계;
상기 액티브 영역 상에 게이트 절연막을 형성하고, 상기 게이트 절연막 상에 게이트를 형성하는 제 3 단계; 및
상기 게이트를 마스크로 하여 이온 주입하여 상기 액티브 영역과 반대 타입의 도전형으로 소스/드레인 영역을 형성하는 제 4 단계를 포함하되,
상기 제 2 단계는 저온 공정으로 결정성이 낮은 폴리 실리콘으로 제 1 반도체층을 형성한 후, 상기 저온 공정보다 온도를 높인 고온 공정을 연속적으로 진행하여 상기 제 1 반도체층보다 결정성이 높은 결정질 실리콘으로 제 2 반도체층을 형성하고,
상기 제 4 단계의 상기 소스/드레인 영역은 상기 제 2 반도체층 속에 상기 게이트 밑의 채널 영역을 사이에 두고 형성하는 것을 특징으로 하는 1T 디램 셀 소자의 제조방법.
Forming a silicon oxide film on the silicon substrate by chemical vapor deposition or thermal oxidation;
Forming an active region of a silicon-based material on the silicon oxide layer through chemical vapor deposition;
Forming a gate insulating film on the active region, and forming a gate on the gate insulating film; And
A fourth step of forming a source / drain region of the conductivity type of the opposite type to the active region by ion implantation using the gate as a mask,
In the second step, the first semiconductor layer is formed of polysilicon having low crystallinity by a low temperature process, and then a high temperature process having a higher temperature than the low temperature process is continuously performed to form crystalline silicon having a higher crystallinity than the first semiconductor layer. To form a second semiconductor layer,
And the source / drain regions of the fourth step are formed in the second semiconductor layer with the channel region under the gate interposed therebetween.
상기 제 2 단계와 상기 제 3 단계 사이에 상기 실리콘 산화막과 상기 폴리 실리콘의 계면 부근에 이온 주입의 피크 지점이 형성되도록 이온 주입 공정을 더 진행하는 것을 특징으로 하는 1T 디램 셀 소자의 제조방법.The method of claim 6,
And further performing an ion implantation process such that a peak point of ion implantation is formed near the interface between the silicon oxide film and the polysilicon between the second and third steps.
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KR100819553B1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-04-07 | 삼성전자주식회사 | One-transistor floating-body dram device and method of fabricating the same |
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