KR20050002051A - Method for forming capacitor having mps grain with improved doping efficiency - Google Patents

Method for forming capacitor having mps grain with improved doping efficiency Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a capacitor of MPS(Meta-stable Poly-Silicon) structure is provided to improve the doping efficiency by previously crystallizing a storage node before doping. CONSTITUTION: A doped first amorphous silicon layer and an undoped second amorphous silicon layer are sequentially formed on a storage node oxide layer having a groove by in-situ. A storage node(27) is formed by patterning the second and first amorphous silicon layers. MPS grains are grown on the storage node. The storage node is then crystallized. PH3 is doped in the storage node to secure conductivity. A dielectric film(28) and a plate electrode(29) are sequentially formed on the doped storage node.

Description

도핑효율을 증대시킨 엠피에스 구조의 캐패시터 제조 방법{METHOD FOR FORMING CAPACITOR HAVING MPS GRAIN WITH IMPROVED DOPING EFFICIENCY}METHODS FOR FORMING CAPACITOR HAVING MPS GRAIN WITH IMPROVED DOPING EFFICIENCY}

본 발명은 반도체 제조 기술에 관한 것으로, 특히 캐패시터의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing techniques, and more particularly to a method of manufacturing a capacitor.

반도체 소자의 최소 선폭이 감소하고 집적도가 증가하면서 캐패시터가 형성되는 면적도 점차 좁아져 가고 있다. 이렇듯 캐패시터가 형성되는 면적이 좁아지더라도 셀내 캐패시터는 셀당 최소한 요구하는 대략 25fF 이상의 캐패시턴스를 확보하여야 한다. 이와 같이 좁은 면적 상에 높은 캐패시턴스를 가지는 캐패시터를 형성하기 위해, 실리콘산화막(ε=3.8), 질화막(ε=7)을 대체하여 Ta2O5, Al2O3또는 HfO2와 같은 높은 유전율을 가지는 물질을 유전체막으로 이용하는 방법, 스토리지노드를 실린더(cylinder)형, 콘케이브(concave)형 등으로 입체화하거나 스토리지노드표면에 MPS(Meta stable-Poly Silicon)를 성장시켜 스토리지노드의 유효 표면적을 1.7∼2배 정도 증가시키는 방법 등이 제안되었다.As the minimum line width of semiconductor devices decreases and the degree of integration increases, the area in which capacitors are formed is gradually narrowing. Even if the area where the capacitor is formed is narrowed, the capacitor in the cell must secure a capacitance of at least about 25 fF required per cell. In order to form a capacitor having a high capacitance on such a small area, a high dielectric constant such as Ta 2 O 5 , Al 2 O 3, or HfO 2 is substituted for the silicon oxide film (ε = 3.8) and the nitride film (ε = 7). It is possible to increase the effective surface area of a storage node by using a material having a dielectric film as a dielectric film, or dimensionalizing the storage node into a cylinder type or a concave type, or by growing a meta stable-poly silicon (MPS) on the storage node surface. The method of increasing by about 2 times etc. was proposed.

이중 스토리지노드 표면에 MPS를 성장시켜 스토리지노드의 유효 표면적을 넓힌 캐패시터에 관한 기술이 최근에 주로 연구되고 있다. 현재는 셀과 셀 사이를 격리할 수 있는 한도내에서 캐패시터 구조의 내벽에만 MPS 기술을 접목시킨 이너(inner) 캐패시터 구조가 적용되고 있다.Recently, a technique for a capacitor which has grown the MPS on the surface of a dual storage node to increase the effective surface area of the storage node has been mainly studied. Currently, an inner capacitor structure in which MPS technology is applied only to the inner wall of the capacitor structure is applied to the extent that the cells can be separated from each other.

실린더 또는 콘케이브 형태의 캐패시터 구조에서 MPS 공정을 적용하기 위해서는 스토리지노드 실리콘막을 캐패시터의 버팀목 역할을 하는 도우프드 실리콘막과 실제로 MPS 그레인이 성장되는 언도우프드 실리콘막으로 나누어 인시튜로 증착한다.In order to apply the MPS process in a capacitor structure of a cylinder or concave type, the storage node silicon film is deposited in situ by dividing the storage node silicon film into a doped silicon film serving as a support of the capacitor and an undoped silicon film in which the MPS grain is actually grown.

디자인룰이 작아지면서 동일한 캐패시터 구조에서 캐패시턴스를 확보하기 위해 MPS 그레인 사이즈의 최적화와 동시에 성장된 MPS 그레인들의 인 도핑(Phosphorous doping)의 최적화가 이루어져야 한다. 더욱이, MPS 그레인들이 하부전극으로 작용하기 위해서는 소자동작시에 불가피하게 발생하는 공핍(depletion)을 최소화하여야 하는데, 이를 위해 직접 캐패시터 유전물질과 접촉하는 MPS 그레인을 충분한 농도로 인 도핑시켜야만 한다.As design rules become smaller, optimization of MPS grain size and phosphorous doping of grown MPS grains must be optimized to secure capacitance in the same capacitor structure. Moreover, in order for MPS grains to act as lower electrodes, depletion inevitably occurs during operation of the device. In order to do so, MPS grains directly contacting the capacitor dielectric material must be doped in sufficient concentration.

이와 같이, MPS 그레인을 충분한 농도로 인 도핑시키는 종래 기술로 외부에서 가하는 PH3도핑조건의 강화법, 즉 챔버플라즈마(Chamber plasma) PH3도핑법과 퍼니스(Furnace) PH3도핑법이 제안되었는데, 종횡비(aspect ratio)가 증가하고 콘택사이즈(contact size)가 감소함에 따라 도핑효율을 보다 향상시키는 방법이 필요하게 되었다.As described above, a method of strengthening externally applied PH 3 doping conditions, that is, a chamber plasma PH 3 doping method and a furnace PH 3 doping method, has been proposed as a conventional technique of phosphorus doping MPS grain in a sufficient concentration. As the aspect ratio increases and the contact size decreases, there is a need for a method to further improve doping efficiency.

도 1은 종래 기술에 따른 캐패시터의 제조 방법을 간략히 도시한 도면이다.1 is a view briefly showing a method of manufacturing a capacitor according to the prior art.

도 1을 참조하면, 트랜지스터 등의 하부 구조가 형성된 기판(도시 생략) 상에 층간절연막(11)을 형성하고, 층간절연막(11)을 식각하여 형성된 콘택홀에 콘택플러그(12)을 매립시킨 후 층간절연막(11) 상에 식각배리어막(13)과 스토리지노드산화막(14)을 적층하여 형성한다. 그리고, 스토리지노드산화막(14)과 식각배리어막(13)을 순차적으로 식각하여 스토리지노드가 형성될 홈을 형성한 후, 홈에 실린더 형태의 스토리지노드(15)를 형성한다. 다음에, 스토리지노드(15)의 내벽 표면에 MPS 그레인(16)을 형성한 후, 스토리지노드(15) 및 MPS 그레인(16)의 전도성을 확보하기 위해 PH3도핑 공정을 진행한다.Referring to FIG. 1, an interlayer insulating layer 11 is formed on a substrate (not shown) on which a substructure such as a transistor is formed, and a contact plug 12 is buried in a contact hole formed by etching the interlayer insulating layer 11. An etching barrier layer 13 and a storage node oxide layer 14 are stacked on the interlayer insulating layer 11. Then, the storage node oxide layer 14 and the etching barrier layer 13 are sequentially etched to form grooves in which the storage node is to be formed, and then the storage node 15 having a cylindrical shape is formed in the grooves. Next, after the MPS grain 16 is formed on the inner wall surface of the storage node 15, a PH 3 doping process is performed to secure the conductivity of the storage node 15 and the MPS grain 16.

예를 들어, 종래 기술은 PH3도핑 공정으로 퍼니스 도핑법을 이용하며, 도핑효율 증대를 위해 PH3도핑 공정의 유량, 압력 및 온도를 조절하여 인의 도핑농도를 조절한다.For example, the prior art is PH 3 doping process to adjust the concentration of phosphorus doped flow rate, by adjusting the pressure and temperature of PH 3 to the doping process, increasing the doping efficiency, the use of the furnace doping to.

도 2는 종래 퍼니스 도핑조건에 따른 인 농도를 비교한 도면으로서, 400Å 두께의 언도우프드 실리콘막에 퍼니스 도핑법을 사용하여 PH3도핑한 실험 결과이다. 도 1에서, 커브 C1은 600℃에서 2시간동안 퍼니스 PH3도핑한 결과이고, 커브 C2는 700℃에서 2시간동안 퍼니스 PH3도핑한 결과이며, 커브 C3는 퍼니스 PH3도핑이 생략된 결과이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a comparison of phosphorus concentrations according to a conventional furnace doping condition, in which a 400 PH thick undoped silicon film was PH 3 doped using a furnace doping method. 1, curve C1 is the result of furnace PH 3 doping at 600 ° C. for 2 hours, curve C2 is the result of furnace PH 3 doping at 700 ° C. for 2 hours, and curve C3 is the result of eliminating furnace PH 3 doping. .

도 2를 참조하여, 커브 C1(600℃, 2시간, 퍼니스 PH3도핑)을 살펴보면, 언도우프드 실리콘막 표면에서는 인 농도가 5×1020수준을 유지하다가 표면에서 100Å을 초과하면서부터 인 농도가 급격하게 감소하는 것을 알 수 있다. 즉, 400Å 두께의 언도우프드 실리콘막 전체를 충분하게 도핑시키지 못하고 있다.Referring to FIG. 2, the curve C1 (600 ° C., 2 hours, furnace PH 3 doping) shows that the phosphorus concentration was maintained at a level of 5 × 10 20 on the surface of the undoped silicon film, and the phosphorus concentration was exceeded from 100 μs on the surface. It can be seen that the decrease rapidly. That is, the entire 400 Å thick undoped silicon film is not sufficiently doped.

그리고, 커브 C2(700℃, 2시간, 퍼니스 PH3도핑)의 경우를 보면, 언도우프드 실리콘막 표면에서는 인 농도가 5×1019수준을 유지하다가 표면에서 100Å을 초과하면서부터 인 농도가 급격하게 감소하는 것을 알 수 있다. 즉, 커브 C1의 결과보다 도핑 능력이 떨어짐을 알 수 있다.In the case of curve C2 (700 ° C., 2 hours, furnace PH 3 doping), the phosphorus concentration was maintained at 5 × 10 19 on the surface of the undoped silicon film, but the phosphorus concentration suddenly exceeded 100 kPa on the surface. It can be seen that the decrease. That is, it can be seen that the doping ability is lower than that of the curve C1.

커브 C1과 커브 C2를 비교해보면, 두 결과 모두 400Å 두께의 언도우프드 실리콘막을 충분하게 도핑시키지 못하고 있고, 또한 온도가 상승한 경우에 언도우프드 실리콘막 표면에서의 인농도가 더 감소함을 알 수 있다.Comparing curves C1 and C2, both results show that the 400 Å thick undoped silicon film is not sufficiently doped, and that the phosphorus concentration on the surface of the undoped silicon film is further decreased when the temperature rises. have.

일반적으로 언도우프드 실리콘막 표면의 인농도는 도핑 가스로 들어가는 PH3가 언도우프드 실리콘막 표면과 반응되는 정도로써 결정된다. 즉, 언도우프드 실리콘막 표면의 인 농도는 가스상태의 PH3가 실리콘 표면에 부착되는 양과 이미 표면에 부착되어 있던 인이 실리콘 표면에서 탈착되어 가스상태로 빠져나가는 양의 차이에 의해 순수하게 표면에 존재하는 양에 의해 결정된다. 도핑온도가 700℃인 커브C2에서는 표면에 부착되는 양보다 표면에서 탈착되어 나가는 양이 도핑온도가 600℃인 커브C1에 비해 많기 때문에 도핑 능력이 더 떨어지는 것이다.In general, the phosphorus concentration on the surface of the undoped silicon film is determined by the extent to which PH 3 entering the doping gas reacts with the surface of the undoped silicon film. That is, the phosphorus concentration on the surface of the undoped silicon film is purely determined by the difference between the amount of PH 3 in the gaseous state attached to the silicon surface and the amount of phosphorus already attached to the surface desorbed from the silicon surface and escaped into the gaseous state. It is determined by the amount present in the. In the curve C2 having a doping temperature of 700 ° C., the amount of desorption from the surface is greater than that of the curve C1 having a doping temperature of 600 ° C. rather than the amount attached to the surface.

위와 같이, 종래 기술에서는 도핑 효율 증대를 위해 가스 상태에서 MPS 그레인 표면으로 유입되는 인의 양을 증가시키는 방법, 즉 외부에서 가하는 PH3도핑조건(유량, 압력, 온도)의 강화를 통해 인도핑 효율을 증대시키고 있으나, 도 1의 결과에 의하면 그 도핑 효율 증대 효과가 스토리지노드의 전체 영역으로 미치지 못하는 단점이 있다.As described above, in the prior art, the method of increasing the amount of phosphorus introduced into the MPS grain surface in the gas state to increase the doping efficiency, that is, to enhance the doping efficiency by strengthening the external PH 3 doping conditions (flow rate, pressure, temperature) However, according to the result of FIG. 1, the doping efficiency increase effect does not reach the entire area of the storage node.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, MPS 공정 적용시 스토리지노드의 전체 영역까지 미치도록 후속 인(P) 도핑의 도핑 능력을 최대화시킬 수 있는 반도체 소자의 캐패시터 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and a method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device capable of maximizing the doping capability of subsequent phosphorous (P) doping so as to extend to the entire area of the storage node when applying the MPS process. The purpose is to provide.

도 1은 종래 기술에 따른 캐패시터의 제조 방법을 간략히 도시한 도면,1 is a view briefly showing a method of manufacturing a capacitor according to the prior art,

도 2는 종래 퍼니스 도핑조건에 따른 인 농도를 비교한 도면,2 is a view comparing the phosphorus concentration according to the conventional furnace doping conditions,

도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 실시예에 따른 캐패시터의 제조 방법을 도시한 공정 단면도.3A to 3G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a capacitor according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

21 : 층간절연막 22 : 콘택플러그21: interlayer insulating film 22: contact plug

23 : 식각배리어막 24 : 스토리지노드간 분리막패턴23: etching barrier layer 24: separator pattern between storage nodes

25 : 제1비정질실리콘막 26a : MPS 그레인25: first amorphous silicon film 26a: MPS grain

27 : 스토리지노드 28 : 유전막27: storage node 28: dielectric film

29 : 플레이트29: plate

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 캐패시터의 제조 방법은 불순물이 도핑된 제1비정질실리콘막과 불순물이 전혀 도핑되지 않은 제2비정질실리콘막을 인시튜로 형성하는 단계, 상기 제1비정질실리콘막과 상기 제2비정질실리콘막을 패터닝하여 스토리지노드를 형성하는 단계, 상기 스토리지노드 표면에 MPS 그레인을 성장시키는 단계, 상기 MPS 그레인이 성장된 스토리지노드를 결정화시키는 단계, 상기 스토리지노드가 가져야 하는 전도성을 확보하기 위해 상기 스토리지노드에 불순물을 도핑시키는 단계, 및 상기 불순물이 도핑된 스토리지노드 상에 유전막과 플레이트를 차례로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 MPS 그레인이 성장된 스토리지노드를 결정화시키는 단계는, 650℃∼750℃ 온도에서 질소 어닐링을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하고, 상기 질소 어닐링은 급속열처리 장비 또는 퍼니스 장비를 이용하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a capacitor of the present invention for achieving the above object is to form a first amorphous silicon film doped with impurities and a second amorphous silicon film doped with no impurities in situ, the first amorphous silicon film and the Patterning a second amorphous silicon film to form a storage node, growing MPS grains on a surface of the storage node, crystallizing the storage node on which the MPS grains are grown, and securing the conductivity that the storage node should have. Doping impurities into the storage node, and sequentially forming a dielectric film and a plate on the storage node doped with the impurity, and crystallizing the storage node having the MPS grain grown thereon, By nitrogen annealing at temperatures between 650 ° C and 750 ° C Characterized in, and the nitrogen annealing is characterized by using a rapid thermal annealing furnace equipment or equipment.

또한, 본 발명의 캐패시터의 제조 방법은 반도체 기판의 상부에 콘택홀을 갖는 절연막을 형성하는 단계, 상기 콘택홀에 매립되어 상기 반도체 기판과 연결되는 플러그를 형성하는 단계, 상기 플러그 및 절연막 상에 상기 플러그를 노출시키는 홈을 갖는 분리막을 형성하는 단계, 상기 분리막의 홈을 포함한 전면에 불순물이 도핑된 제1비정질실리콘막과 불순물이 전혀 도핑되지 않은 제2비정질실리콘막을 인시튜로 형성하는 단계, 상기 제1비정질실리콘막과 상기 제2비정질실리콘막을 패터닝하여 상기 분리막의 홈에 실린더 형태의 스토리지노드를 형성하는 단계, 상기 스토리지노드의 내벽 표면에 MPS 그레인을 성장시키는 단계, 상기 MPS 그레인이 성장된 스토리지노드를 결정화시키는 단계, 상기 스토리지노드가 가져야 하는 전도성을 확보하기 위해 상기 스토리지노드에 불순물을 도핑시키는 단계, 상기 분리막을 선택적으로 제거하는 단계, 상기 스토리지노드에 추가로 불순물을 도핑시키는 단계, 및 상기 불순물이 도핑된 스토리지노드 상에 유전막과 플레이트를 차례로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of manufacturing the capacitor of the present invention comprises the steps of forming an insulating film having a contact hole on the upper portion of the semiconductor substrate, forming a plug embedded in the contact hole and connected to the semiconductor substrate, the plug and the insulating film on the Forming a separator having grooves for exposing the plug, and forming an in-situ first amorphous silicon film doped with impurities and a second amorphous silicon film not doped with impurities at all over the groove including the grooves of the separator; Patterning a first amorphous silicon film and the second amorphous silicon film to form a cylindrical storage node in a groove of the separator, growing MPS grains on an inner wall surface of the storage node, and storing the MPS grains Crystallizing the node, in order to ensure conductivity that the storage node should have Doping an existing storage node with impurities, selectively removing the separator, further doping the storage node with impurities, and sequentially forming a dielectric layer and a plate on the storage node doped with the impurities. It is characterized by including.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. .

도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 실시예에 따른 캐패시터의 제조 방법을 도시한 공정 단면도이다.3A to 3G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a capacitor according to an embodiment of the present invention.

도 3a에 도시된 바와 같이, 트랜지스터 등의 하부 구조가 형성된 기판(도시 생략) 상에 층간절연막(21)을 형성하고, 기판의 불순물 영역과 스토리지노드를 전기적으로 연결하기 위한 콘택홀을 형성한 후, 여기에 도전성 물질을 적층하고 화학적기계적연마나 에치백으로 평탄화하여 콘택플러그(22)를 형성한다. 이어서, 전면에 식각배리어막(23)을 증착하고, 식각배리어막(23) 상에 PE-TEOS(Plasma Enhanced Tetra Ethyl Ortho Silicate), BPSG(Boron Phosphorus Silicate Glass),PSG(Phoshporus Silicate Glass) 또는 USG(Undoped Silicate Glass)와 같은 스토리지노드산화막(Storagenode oxide)을 증착한다. 이때, 스토리지노드산화막은 15000Å∼25000Å 두께로 형성한다.As shown in FIG. 3A, an interlayer insulating film 21 is formed on a substrate (not shown) on which a substructure such as a transistor is formed, and a contact hole for electrically connecting an impurity region of the substrate and a storage node is formed. The conductive material is deposited thereon and planarized by chemical mechanical polishing or etch back to form the contact plug 22. Subsequently, an etch barrier film 23 is deposited on the entire surface, and plasma enhanced tetra ethyl ortho silicate (PE-TEOS), boron phosphorus silicate glass (BPSG), phosphorus silicalicate glass (PSG), or USG is formed on the etching barrier film 23 Storage node oxide such as (Undoped Silicate Glass) is deposited. At this time, the storage node oxide film is formed to a thickness of 15000 ~ 25000Å.

다음에, 스토리지노드산화막과 식각배리어막(23)을 순차적으로 식각하여 스토리지노드를 형성할 영역의 콘택플러그(22)를 노출시키는 홈을 갖는 스토리지노드간 분리막패턴(24)을 형성한다. 이때, 식각배리어막(23)은 스토리지노드간 분리막패턴(24)의 형성시 산화막의 식각을 정지시키는 막으로서, 스토리지노드간 분리막 패턴(24)과 식각선택비가 좋은, 예컨대 실리콘질화막(silicon nitride)으로 형성한다. 이와 같은 식각배리어막(23)은 높이가 높은 스토리지노드를 측면에서 지탱하는 역할을 하여 기계적인 강도 면에서는 더욱 뛰어난 스토리지노드를 얻을 수 있다.Next, the storage node oxide layer and the etching barrier layer 23 are sequentially etched to form an inter-storage node isolation layer pattern 24 having a groove exposing the contact plug 22 in a region where the storage node is to be formed. In this case, the etch barrier layer 23 stops the etching of the oxide layer when the isolation pattern 24 between the storage nodes is formed. The etching barrier layer 23 has a good etching selectivity with respect to the isolation pattern 24 between the storage nodes, for example, silicon nitride. To form. The etching barrier layer 23 serves to support the storage node having a high height from the side thereof, thereby obtaining a storage node having excellent mechanical strength.

한편, 식각배리어막(23)의 적층 순서는 바꿀 수도 있다. 즉, 층간절연막(21)과 식각배리어막(23)을 적층 형성하고, 콘택홀 및 콘택플러그(22)를 형성한 후, 전면에 스토리지노드간 분리막패턴(24)을 형성하기 위한 스토리지노드산화막을 형성할 수 있다.In addition, the stacking order of the etching barrier film 23 may be changed. That is, after forming the interlayer insulating layer 21 and the etching barrier layer 23, forming the contact hole and the contact plug 22, a storage node oxide layer for forming the interlayer storage layer pattern 24 on the front surface is formed. Can be formed.

도 3b에 도시된 바와 같이, 스토리지노드간 분리막패턴(24)의 홈을 포함한 전면에 불순물이 도핑된 제1비정질실리콘막(25)과 불순물이 전혀 도핑되지 않은 제2비정질실리콘막(26)을 인시튜로 연속해서 형성한다.As shown in FIG. 3B, the first amorphous silicon film 25 doped with impurities and the second amorphous silicon film 26 doped with no impurities are disposed on the entire surface including the grooves of the isolation pattern 24 between the storage nodes. Form in succession in situ.

이렇게 불순물이 도핑된 제1비정질실리콘막(25)과 불순물이 전혀 도핑되지 않은 제2비정질실리콘막(26)을 인시튜로 형성하는 이유는, 불순물의 도핑 농도가 고농도인 비정질실리콘막에서는 실리콘 원자가 거의 이동되지 않아 MPS 그레인이성장되지 않고 불순물이 도핑되지 않은 비정질실리콘막에서는 실리콘 원자가 빠르게 이동되어 MPS 그레인이 용이하게 성장되는 현상을 이용하기 위한 것이다. 즉, 불순물이 도핑된 제1비정질실리콘막(25)은 이후에 스토리지노드의 실린더 형태의 골격을 이루는 외벽이 되고, 불순물이 도핑되지 않은 제2비정질실리콘막(26)은 실린더 형태의 내벽에 형성되는 MPS 그레인으로 된다. 따라서, 이 MPS 그레인으로 되는 제2비정질실리콘막(26)의 실리콘 원자가 거의 대부분 이동하여 MPS 그레인으로 성장하더라도 제1비정질실리콘막(25)에서 실리콘 원자의 이동이 정지되어 스토리지노드의 골격을 이루도록 하기 위해서 제1비정질실리콘막(25)의 도핑 농도를 높게 한다.The reason why the first amorphous silicon film 25 doped with impurities and the second amorphous silicon film 26 without doping impurities is formed in situ is that the silicon valence is high in the amorphous silicon film having a high concentration of doping impurities. In the amorphous silicon film which is hardly moved and does not grow MPS grains and is not doped with impurities, silicon atoms are rapidly moved and MPS grains are easily grown. That is, the first amorphous silicon film 25 doped with impurities becomes an outer wall forming a skeleton of a cylinder shape of the storage node, and the second amorphous silicon film 26 not doped with impurities is formed on an inner wall of a cylinder shape. MPS grains become. Therefore, even though the silicon atoms of the second amorphous silicon film 26 which become the MPS grains are almost moved to grow to the MPS grains, the movement of the silicon atoms in the first amorphous silicon film 25 is stopped to form a skeleton of the storage node. In order to do this, the doping concentration of the first amorphous silicon film 25 is increased.

이와 같은 제1,2비정질실리콘막(25, 26) 인시튜 증착시, 제1 비정질실리콘막(25)에 도핑되는 불순물로는 인(P)을 사용할 수 있고, 제1비정질실리콘막(25)의 증착과 동시에 인(P)을 도핑할 수 있다. 이때, 인(P)의 도핑 농도는 실리콘 소스가스 대비 인을 함유한 불순물 소스가스의 유량을 조절함으로써 조절할 수 있는데, 실리콘 소스가스로는 모노실란(monosilane), 디실란(disilane), 트리실란(trisilane), 디클로로실란(dichlorosilane) 등 실란계 가스를 사용하고, 인을 함유한 불순물소스가스는 PH3가스를 사용한다. 제1비정질실리콘막(25)의 인(P) 도핑 농도는 실리콘 원자를 이동시키는 시간, 성장시킬 실리콘그레인의 크기 등을 고려하여 설정하는데, SIMS를 이용하여 1E20∼3E21/cm3정도의 높은 도핑농도를 갖도록 한다. 이러한 1.0E20/cm3∼3E21cm3정도의 인(P) 도핑 농도는 콘택플러그(22)와스토리지노드간 콘택저항이 증가하거나 또는 도핑 부족에 의해 스토리지노드에 공핍(depletion)이 발생하여 전체적인 캐패시턴스의 감소를 초래하는 문제를 해결하기에 충분한 것이다.During such in-situ deposition of the first and second amorphous silicon films 25 and 26, phosphorus (P) may be used as an impurity doped in the first amorphous silicon film 25, and the first amorphous silicon film 25 may be used. Phosphorus (P) can be doped simultaneously with the deposition of. At this time, the doping concentration of phosphorus (P) can be adjusted by controlling the flow rate of the impurity source gas containing phosphorus compared to the silicon source gas, the silicon source gas as monosilane (diosilane), disilane (disilane), trisilane (trisilane) Silane gas such as dichlorosilane, and the impurity source gas containing phosphorus use PH 3 gas. The phosphorus (P) doping concentration of the first amorphous silicon film 25 is set in consideration of the time to move the silicon atoms, the size of the silicon grain to be grown, and the like, and a high doping of about 1E20 to 3E21 / cm 3 using SIMS. Have a concentration. The phosphorus (P) doping concentration of about 1.0E20 / cm 3 to 3E21cm 3 increases the contact resistance between the contact plug 22 and the storage node or depletion of the storage node due to the lack of doping. It is enough to solve the problem causing the reduction.

한편, 제1비정질실리콘막(25)과 제2비정질실리콘막(26)의 두께는 원하는 소자의 집적도나 스토리지노드의 높이, 폭 등에 따라 결정되는데, 본 발명에서는 각각 100Å∼300Å 정도로 하여 비정질실리콘막의 총 두께가 300Å∼600Å이 되도록 한다. 그리고, 제1비정질실리콘막(25)과 제2비정질실리콘막(26)의 인시튜 증착시 증착온도는 500℃∼550℃를 유지하도록 하는데, 이는 550℃ 이상의 온도에서 실리콘막을 증착하면 비정질이 아닌 결정질의 형태를 갖기 때문이다. 결정질 실리콘막에서는 MPS 그레인을 성장시킬 수 없다.On the other hand, the thickness of the first amorphous silicon film 25 and the second amorphous silicon film 26 is determined according to the degree of integration of the desired device, the height, the width of the storage node, etc. In the present invention, the thickness of the amorphous silicon film The total thickness should be 300Å to 600Å. The deposition temperature of the first amorphous silicon film 25 and the second amorphous silicon film 26 is maintained at 500 ° C. to 550 ° C., which is not amorphous when the silicon film is deposited at a temperature of 550 ° C. or higher. This is because it has a crystalline form. MPS grains cannot be grown in the crystalline silicon film.

다음으로, 스토리지노드간 분리막패턴(24)의 상부에 형성된 제1비정질실리콘막(25) 및 제2비정질실리콘막(26)을 화학적기계적 연마나 에치백 등의 방법으로 제거하여 제1비정질실리콘막(25)과 제2비정질실리콘막(26)의 이중층으로 되는 실린더 형태의 스토리지노드를 형성한다. 여기서, 제1비정질실리콘막(25) 및 제2비정질실리콘막(26)을 제거할 때 연마재나 식각된 입자 등의 불순물이 실린더 내부에 부착되는 등의 우려가 있으므로, 단차피복성이 좋은 예컨대, 포토레지스트로 실린더 내부를 모두 채운 후에, 스토리지노드간 분리막패턴(24)이 노출될 때까지 연마 또는 에치백을 수행하고, 실린더 내부의 포토레지스트를 애싱(ashing)하여 제거하는 것이 좋다.Next, the first amorphous silicon film 25 and the second amorphous silicon film 26 formed on the separation layer pattern 24 between the storage nodes are removed by chemical mechanical polishing or etch back. A storage node in the form of a cylinder serving as a double layer of the 25 and the second amorphous silicon film 26 is formed. In this case, when the first amorphous silicon film 25 and the second amorphous silicon film 26 are removed, impurities such as abrasives or etched particles may adhere to the inside of the cylinder. After filling the inside of the cylinder with the photoresist, it is preferable to perform polishing or etch back until the interlayer storage layer pattern 24 is exposed, and ashing and removing the photoresist inside the cylinder.

도 3c에 도시된 바와 같이, 스토리지노드의 내벽에 MPS 그레인(26a)을 성장시킨다. MPS 그레인(26a)을 성장시키는 방법은 제2비정질실리콘막(26) 표면에 실란계 가스를 이용하여 실리콘시드를 형성한 후, 600℃∼650℃의 온도에서 어닐링하여 실리콘을 이동시키므로써 이루어진다. 즉, 불순물이 도핑되지 않은 제2비정질실리콘막(26)이 MPS 그레인(26a)으로 성장한다. 이렇게 MPS 그레인(26a)을 성장시킬 때, 제1비정질실리콘막(25)내 실리콘원자의 이동이 억제되는 반면 제2비정질실리콘막(26)의 실리콘 원자는 이동하여 MPS 그레인(26a)으로 성장된다. 이때, 특히 MPS 그레인(26a)의 크기를 크게 하기 위해, 제2비정질실리콘막(26)의 실리콘 원자가 대부분 이동되어 MPS 그레인(26a)으로 성장하게 하면, 제2비정질실리콘막(26)의 실리콘 원자가 대부분 소진되어 MPS 그레인(26a)으로 성장하고 성장된 MPS 그레인(26a)들의 사이사이에는 제1비정질실리콘막(25)이 드러날 수 있다. 이렇게, 제2비정질실리콘막(26)이 소진되어 MPS 그레인(26a)으로 성장하더라도 인(P)의 도핑 농도가 높은 제1비정질실리콘막(25)에서는 실리콘 원자의 이동이 소량으로 억제되므로 최소한 제1비정질실리콘막(25) 두께 만큼의 스토리지노드 골격이 유지된다.As shown in FIG. 3C, MPS grains 26a are grown on the inner wall of the storage node. The method of growing the MPS grains 26a is performed by forming a silicon seed on the surface of the second amorphous silicon film 26 using a silane-based gas and then moving the silicon by annealing at a temperature of 600 ° C to 650 ° C. That is, the second amorphous silicon film 26 which is not doped with impurities is grown into the MPS grains 26a. When the MPS grains 26a are grown in this way, the movement of silicon atoms in the first amorphous silicon film 25 is suppressed while the silicon atoms of the second amorphous silicon film 26 are moved to grow into the MPS grains 26a. . At this time, especially in order to increase the size of the MPS grains 26a, when the silicon atoms of the second amorphous silicon film 26 are mostly moved to grow to the MPS grains 26a, the silicon atoms of the second amorphous silicon film 26 are The first amorphous silicon film 25 may be exposed between the grown MPS grains 26a, which are mostly exhausted, and grow between the grown MPS grains 26a. In this manner, even when the second amorphous silicon film 26 is exhausted to grow to the MPS grains 26a, the first amorphous silicon film 25 having a high doping concentration of phosphorus (P) is suppressed in a small amount so that at least the The storage node skeleton as thick as one amorphous silicon film 25 is maintained.

도 3d에 도시된 바와 같이, 650℃∼750℃ 온도에서 질소 어닐링(N2annealing)을 실시한다. 여기서, 어닐링 장비는 급속열처리[RTP; Rapid Thermal Process] 장비 또는 퍼니스(Furnace) 장비를 이용하되, 급속열처리장비에서는 2분∼5분동안 어닐링하며, 퍼니스 장비에서는 30분∼1시간동안 어닐링한다.Also be carried out, the annealing nitrogen (N 2 annealing) at 650 ℃ ~750 ℃ temperature as shown in 3d. Here, the annealing equipment is a rapid heat treatment [RTP; Rapid Thermal Process] Equipment or Furnace equipment is used, anneal for 2 to 5 minutes in rapid heat treatment equipment, and 30 minutes to 1 hour in furnace equipment.

이러한 질소 어닐링에 의해 제1비정질실리콘막(25)과 MPS 그레인(26a)이 결정화된다. 이하, 결정화된 제1비정질실리콘막(25)과 MPS 그레인(26a)을 통틀어 스토리지노드(27)라고 한다.By this nitrogen annealing, the first amorphous silicon film 25 and the MPS grains 26a are crystallized. Hereinafter, the crystallized first amorphous silicon film 25 and the MPS grains 26a are referred to as storage nodes 27.

위와 같이, 본 발명은 PH3도핑 공정을 진행하기에 앞서, 미리 스토리지노드를 결정화시킨다. 즉, MPS 그레인(26a)과 그 하부의 제1비정질실리콘막(25)을 PH3도핑전에 결정화시키므로써 후속 PH3도핑 공정시 외부에서 표면으로 들어오는 인(P)이 빠른 확산경로인 MPS 그레인(26a)의 그레인바운더리(Grain boundary)를 통해 확산해들어가도록 하여 높은 인 도핑효과를 얻을 수 있다.As described above, the present invention crystallizes the storage node before proceeding to the PH 3 doping process. That is, the MPS grains 26a and the first amorphous silicon film 25 thereunder are crystallized before the PH 3 doping, so that the phosphorous (P) that enters the surface from the outside during the subsequent PH 3 doping process is a fast diffusion path of the MPS grains ( High phosphorous doping effect can be achieved by diffusing through the grain boundary of 26a).

예컨대, 결정화된 실리콘막의 그레인바운더리를 통해 확산하는 도펀트의 확산도가 비정질 실리콘막을 통해 확산하는 도펀트의 확산도에 비해 10배∼100배 정도 크며, 이를 통해 확산해 들어가 존재하는 높은 농도의 인(P)은 후속 유전막 증착후 고온의 어닐링 공정을 통해 실리콘 그레인 내부로 인 농도 기울기를 따라 확산하므로써 높은 도핑효과를 얻게 된다.For example, the diffusion rate of the dopant diffused through the grain boundary of the crystallized silicon film is about 10 to 100 times larger than the diffusion rate of the dopant diffused through the amorphous silicon film. After the subsequent deposition of the dielectric film, a high temperature annealing process diffuses along the phosphorus concentration gradient into the silicon grain, thereby obtaining a high doping effect.

도 3e에 도시된 바와 같이, 결정화된 스토리지노드(27)가 가져야 하는 전도성, 예컨대 스토리지노드(27)의 인(P) 도핑 농도를 확보하기 위해 PH3도핑 공정을 진행한다. 이때, PH3도핑 공정은 불순물이 도핑되지 않은 MPS 그레인(26a)에 인(P)을 도핑시키기 위한 것일뿐 아니라 제1비정질실리콘막(25) 증착시에 도핑시켰던 인(P)의 도핑농도를 증가시키기 위한 공정이다. 먼저, PH3도핑공정의 도핑효율을 높이기 위해 HF 케미컬 내지 BOE 케미컬을 사용하여 MPS 그레인이 성장된 스토리지노드(27) 표면을 세정한 후, PH3도핑을 실시하여 MPS 그레인 부분에 인(P)을 도핑한다. 아울러, 이미 형성되었던 제1비정질실리콘막(25) 내의 인(P)의 도핑 농도도 증가시킨다. PH3가스를 반응가스로 하여 확산공정에 의해 스토리지노드(27) 내부로 확산시키므로써, 스토리지노드(27)의 전영역에 걸쳐 인(P)의 도핑농도를 균일하게 분포시킨다.As shown in FIG. 3E, the PH 3 doping process is performed to secure the conductivity that the crystallized storage node 27 should have, for example, the phosphorus (P) doping concentration of the storage node 27. At this time, the PH 3 doping process is not only for doping the phosphorus (P) to the MPS grains 26a which are not doped with impurities, but also the doping concentration of the phosphorus (P) that was doped during the deposition of the first amorphous silicon film 25. It is a process to increase. First, in order to increase the doping efficiency of the PH 3 doping process, the surface of the storage node 27 on which the MPS grains are grown is cleaned by using HF chemicals or BOE chemicals, and then phosphorus (P) is applied to the MPS grains by performing PH 3 doping. Doping In addition, the doping concentration of phosphorus (P) in the first amorphous silicon film 25 that has already been formed is also increased. By using the PH 3 gas as a reaction gas and diffusing into the storage node 27 by a diffusion process, the doping concentration of phosphorus (P) is uniformly distributed over the entire area of the storage node 27.

이하, PH3도핑 공정의 다양한 예를 들기로 한다.Hereinafter, various examples of the PH 3 doping process will be given.

첫 번째, PH3도핑 공정은 챔버플라즈마(Chamber plasma) 도핑법을 이용한다. 챔버플라즈마도핑법은 챔버내에 PH3가스의 플라즈마를 발생시켜 인을 도핑시키는 방법으로, 공정 온도는 700℃∼800℃로 하며, 공정 시간은 2분∼5분으로 하고, 공정 압력과 플라즈마 파워는 각각 1.5torr∼2.5torr와 300W∼500W의 범위로 한다. 이때, PH3가스의 유량은 300sccm∼500sccm으로 한다.First, the PH 3 doping process uses a chamber plasma doping method. Chamber plasma doping is a method of doping phosphorus by generating a plasma of PH 3 gas in the chamber. The process temperature is 700 ° C to 800 ° C, the process time is 2 minutes to 5 minutes, and the process pressure and plasma power are 1.5 tor to 2.5 tor and 300 to 500 W, respectively. At this time, the flow rate of the PH 3 gas is 300 sccm to 500 sccm.

두 번째, PH3도핑 공정은 퍼니스 도핑법을 이용한다. 퍼니스 도핑법은 퍼니스에서 PH3가스를 이용하여 인을 도핑시키는 방법으로, 공정 온도는 600℃∼700℃로 하며, 공정 시간은 1시간∼2시간으로 하고, 공정 압력과 PH3가스의 유량은 각각 5torr∼10torr와 100sccm∼200sccm으로 한다.Secondly, the PH 3 doping process uses a furnace doping method. The furnace doping method is a method of doping phosphorus using a PH 3 gas in a furnace, the process temperature is 600 ℃ to 700 ℃, the process time is 1 hour to 2 hours, the process pressure and the flow rate of PH 3 gas 5 to 10 torr and 100 sccm to 200 sccm, respectively.

도 3f에 도시된 바와 같이, 스토리지노드간 분리막패턴(24)을 HF 또는 BOE의 습식케미컬을 이용하여 딥아웃(dip out)한다. 습식딥아웃 공정후에 PH3도핑 공정을 추가로 진행한다. 이러한 추가 PH3도핑 공정은 스토리지노드(27)내 인(P)의 도핑효율을 더욱 좋게 하기 위한 것이면서 인(P)의 도핑프로파일을 보정해주기 위한 것이다. 즉, 스토리지노드간 분리막패턴(24)의 습식딥아웃시에 스토리지노드(27) 표면의 인(P)이 탈리되어 도핑농도 부족으로 인한 공핍이 발생될 수 있기 때문에 추가로 PH3도핑 공정을 통해 스토리지노드(27)에 인을 도핑시켜 주는 것이다.As shown in FIG. 3F, the separator pattern 24 between storage nodes is diped out using a wet chemical of HF or BOE. After the wet deep out process, the PH 3 doping process is further performed. This additional PH 3 doping process is to improve the doping efficiency of the phosphorus (P) in the storage node 27 and to correct the doping profile of the phosphorus (P). That is, since the phosphorus (P) on the surface of the storage node 27 is detached during the wet deep out of the separator pattern 24 between the storage nodes, depletion may occur due to the lack of doping concentration, and thus, additionally through the PH 3 doping process. Phosphorus doping the storage node (27).

자세히 살펴보면, 스토리지노드간 분리막패턴(24)을 습식딥아웃을 통해 내벽은 물론 외벽까지 노출된 스토리지노드(27)에 추가로 PH3도핑 공정을 진행한다.In detail, the PH 3 doping process is performed in addition to the storage node 27 exposed to the inner wall and the outer wall through the wet deep-out of the separator pattern 24 between the storage nodes.

추가 PH3도핑 공정은 챔버플라즈마도핑법 또는 퍼니스도핑법을 이용한다.Additional PH 3 doping processes use chamber plasma doping or furnace doping.

먼저, 챔버플라즈마도핑법은 700℃∼800℃의 공정온도, 1분∼3분의 공정시간, 1.5torr∼2.5torr의 공정압력 및 300W∼500W의 플라즈마 파워 조건하에서 PH3가스를 300sccm∼500sccm의 유량으로 흘려주면서 진행한다.First, the chamber plasma doping method is performed at a temperature of 700 ° C. to 800 ° C., a process time of 1 to 3 minutes, a process pressure of 1.5 tor to 2.5 tor, and a plasma power of 300 W to 500 W at a pH of 300 sccm to 500 sccm. Proceed with flow.

그리고, 퍼니스 도핑법에서 공정 온도는 600℃∼700℃로 하며, 공정 시간은 1시간∼2시간으로 하고, 공정 압력과 PH3가스의 유량은 각각 5torr∼10torr와 100sccm∼200sccm으로 한다.In the furnace doping method, the process temperature is 600 ° C. to 700 ° C., the process time is 1 hour to 2 hours, and the process pressure and the flow rate of the PH 3 gas are 5 tor to 10 tor and 100 sccm to 200 sccm, respectively.

다음으로, 도 3g에 도시된 것처럼, 유전막(28)과 플레이트(29)를 형성하여 캐패시터를 완성한다. 여기서, 유전막(28)은 산화처리된 Si3N4, Ta2O5, Al2O3, HfO2를 이용하고, 플레이트(29)는 도우프드 폴리실리콘막 또는 도우프드 폴리실리콘막과 티타늄나이트라이드막(TiN)의 이중막을 사용한다.Next, as shown in FIG. 3G, the dielectric film 28 and the plate 29 are formed to complete the capacitor. Herein, the dielectric film 28 uses oxidized Si 3 N 4 , Ta 2 O 5 , Al 2 O 3 , HfO 2 , and the plate 29 is a doped polysilicon film or a doped polysilicon film and titanium nitride. A double film of a ride film (TiN) is used.

전술한 바와 같은 실시예에 따르면, PH3도핑 공정 전에 미리 스토리지노드를 결정화시키므로써, PH3도핑 공정의 강화없이 스토리지노드(27)의 표면 및 콘택플러그(22)에 접하는 바닥영역까지 인을 충분히 도핑시킬 수 있고, 이로써 스토리지노드(27)와 콘택플러그(22)간 콘택저항 및 스토리지노드(27)의 전도성을 충분히 확보할 수 있다.According to the embodiment as described above, PH 3 written because pre-crystallization the storage node before the doping process, PH 3, without enhancement of the doping process in contact with the surface and contact plug 22 of the storage node (27) sufficiently to the floor-area Doping may be performed, thereby sufficiently securing the contact resistance between the storage node 27 and the contact plug 22 and the conductivity of the storage node 27.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

상술한 바와 같은 본 발명은 외부에서 가하는 PH3도핑조건의 강화를 통하지 않고 단순히 스토리지노드를 결정화시킨 후 인 도핑하여 인의 도핑효율을 높일 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of increasing the doping efficiency of phosphorus by simply doping phosphorus after crystallizing the storage node without increasing the PH 3 doping condition applied from the outside.

또한, 질소 어닐링 공정만 추가됨에 따라 비용절감의 효과를 얻을 수 있다.In addition, since only the nitrogen annealing process is added, cost reduction can be obtained.

Claims (18)

불순물이 도핑된 제1비정질실리콘막과 불순물이 전혀 도핑되지 않은 제2비정질실리콘막을 인시튜로 형성하는 단계;Forming in-situ a first amorphous silicon film doped with impurities and a second amorphous silicon film not doped with impurities at all; 상기 제1비정질실리콘막과 상기 제2비정질실리콘막을 패터닝하여 스토리지노드를 형성하는 단계;Patterning the first amorphous silicon film and the second amorphous silicon film to form a storage node; 상기 스토리지노드 표면에 MPS 그레인을 성장시키는 단계;Growing MPS grains on the storage node surface; 상기 MPS 그레인이 성장된 스토리지노드를 결정화시키는 단계;Crystallizing the storage node on which the MPS grain is grown; 상기 스토리지노드가 가져야 하는 전도성을 확보하기 위해 상기 스토리지노드에 불순물을 도핑시키는 단계; 및Doping impurities into the storage node to ensure conductivity that the storage node should have; And 상기 불순물이 도핑된 스토리지노드 상에 유전막과 플레이트를 차례로 형성하는 단계Sequentially forming a dielectric film and a plate on the impurity doped storage node 를 포함하는 캐패시터의 제조 방법.Method of manufacturing a capacitor comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 MPS 그레인이 성장된 스토리지노드를 결정화시키는 단계는,Crystallizing the storage node in which the MPS grain is grown, 질소 어닐링을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 캐패시터의 제조 방법.A method for producing a capacitor, characterized in that it is made through nitrogen annealing. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 질소 어닐링은,The nitrogen annealing, 650℃∼750℃ 온도에서 진행하는 것을 특징으로 하는 캐패시터의 제조 방법.A process for producing a capacitor, which proceeds at a temperature of 650 ° C to 750 ° C. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 질소 어닐링은 급속열처리 장비 또는 퍼니스 장비를 이용하는 것을 특징으로 하는 캐패시터의 제조 방법.The nitrogen annealing method of manufacturing a capacitor, characterized in that using a rapid heat treatment equipment or furnace equipment. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스토리지노드에 불순물을 도핑시키는 단계는,Doping impurities to the storage node, 챔버플라즈마 도핑법 또는 퍼니스 도핑법을 이용하는 것을 특징으로 하는 캐패시터의 제조 방법.A method for producing a capacitor, comprising using a chamber plasma doping method or a furnace doping method. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 챔버플라즈마도핑법은,The chamber plasma doping method, 700℃∼800℃의 온도와 1.5torr∼2.5torr의 압력하에서 300W∼500W의 플라즈마파워를 인가하고, PH3가스를 300sccm∼500sccm의 유량으로 흘려주면서 2분∼5분동안 실시하는 것을 특징으로 하는 캐패시터의 제조 방법.A plasma power of 300W to 500W is applied at a temperature of 700 ° C to 800 ° C and a pressure of 1.5torr to 2.5torr, and is performed for 2 to 5 minutes while flowing a PH 3 gas at a flow rate of 300sccm to 500sccm. Method of manufacturing a capacitor. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 퍼니스 도핑법은,The furnace doping method, 600℃∼700℃의 온도와 5torr∼10torr의 압력하에서 PH3가스를 100sccm∼200sccm으로 흘려주면서 1시간∼2시간동안 실시하는 것을 특징으로 하는 캐패시터의 제조 방법.A process for producing a capacitor, wherein the pH 3 gas is flowed at 100 sccm to 200 sccm at a temperature of 600 ° C. to 700 ° C. and a pressure of 5 tor to 10 tor. 반도체 기판의 상부에 콘택홀을 갖는 절연막을 형성하는 단계;Forming an insulating film having a contact hole on the semiconductor substrate; 상기 콘택홀에 매립되어 상기 반도체 기판과 연결되는 플러그를 형성하는 단계;Forming a plug embedded in the contact hole and connected to the semiconductor substrate; 상기 플러그 및 절연막 상에 상기 플러그를 노출시키는 홈을 갖는 분리막을 형성하는 단계;Forming a separator having a groove exposing the plug on the plug and the insulating layer; 상기 분리막의 홈을 포함한 전면에 불순물이 도핑된 제1비정질실리콘막과 불순물이 전혀 도핑되지 않은 제2비정질실리콘막을 인시튜로 형성하는 단계;Forming in-situ a first amorphous silicon film doped with impurities and a second amorphous silicon film not doped with impurities at all over the groove including the groove of the separator; 상기 제1비정질실리콘막과 상기 제2비정질실리콘막을 패터닝하여 상기 분리막의 홈에 실린더 형태의 스토리지노드를 형성하는 단계;Patterning the first amorphous silicon film and the second amorphous silicon film to form a cylindrical storage node in a groove of the separator; 상기 스토리지노드의 내벽 표면에 MPS 그레인을 성장시키는 단계;Growing MPS grains on an inner wall surface of the storage node; 상기 MPS 그레인이 성장된 스토리지노드를 결정화시키는 단계;Crystallizing the storage node on which the MPS grain is grown; 상기 스토리지노드가 가져야 하는 전도성을 확보하기 위해 상기 스토리지노드에 불순물을 도핑시키는 단계;Doping impurities into the storage node to ensure conductivity that the storage node should have; 상기 분리막을 선택적으로 제거하는 단계;Selectively removing the separator; 상기 스토리지노드에 추가로 불순물을 도핑시키는 단계; 및Doping impurities further into the storage node; And 상기 불순물이 도핑된 스토리지노드 상에 유전막과 플레이트를 차례로 형성하는 단계Sequentially forming a dielectric film and a plate on the impurity doped storage node 를 포함하는 캐패시터의 제조 방법.Method of manufacturing a capacitor comprising a. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 MPS 그레인이 성장된 스토리지노드를 결정화시키는 단계는,Crystallizing the storage node in which the MPS grain is grown, 질소 어닐링을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 캐패시터의 제조 방법.A method for producing a capacitor, characterized in that it is made through nitrogen annealing. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 질소 어닐링은,The nitrogen annealing, 650℃∼750℃ 온도에서 진행하는 것을 특징으로 하는 캐패시터의 제조 방법.A process for producing a capacitor, which proceeds at a temperature of 650 ° C to 750 ° C. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 질소 어닐링은 급속열처리 장비 또는 퍼니스 장비를 이용하는 것을 특징으로 하는 캐패시터의 제조 방법.The nitrogen annealing method of manufacturing a capacitor, characterized in that using a rapid heat treatment equipment or furnace equipment. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 스토리지노드에 불순물을 도핑시키는 단계는,Doping impurities to the storage node, 챔버플라즈마 도핑법 또는 퍼니스 도핑법을 이용하는 것을 특징으로 하는 캐패시터의 제조 방법.A method for producing a capacitor, comprising using a chamber plasma doping method or a furnace doping method. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 챔버플라즈마도핑법은,The chamber plasma doping method, 700℃∼800℃의 온도와 1.5torr∼2.5torr의 압력하에서 300W∼500W의 플라즈마파워를 인가하고, PH3가스를 300sccm∼500sccm의 유량으로 흘려주면서 2분∼5분동안 실시하는 것을 특징으로 하는 캐패시터의 제조 방법.A plasma power of 300W to 500W is applied at a temperature of 700 ° C to 800 ° C and a pressure of 1.5torr to 2.5torr, and is performed for 2 to 5 minutes while flowing a PH 3 gas at a flow rate of 300sccm to 500sccm. Method of manufacturing a capacitor. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 퍼니스 도핑법은,The furnace doping method, 600℃∼700℃의 온도와 5torr∼10torr의 압력하에서 PH3가스를 100sccm∼200sccm으로 흘려주면서 1시간∼2시간동안 실시하는 것을 특징으로 하는 캐패시터의 제조 방법.A process for producing a capacitor, wherein the pH 3 gas is flowed at 100 sccm to 200 sccm at a temperature of 600 ° C. to 700 ° C. and a pressure of 5 tor to 10 tor. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 MPS 그레인을 성장시킨 후에,After growing the MPS grain, 상기 스토리지노드 표면을 세정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐패시터의 제조 방법.And cleaning the surface of the storage node. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 스토리지노드 표면을 세정하는 단계는,Cleaning the surface of the storage node, HF 케미컬 또는 BOE 케미컬을 이용하는 것을 특징으로 하는 캐패시터의 제조 방법.A method for producing a capacitor, characterized by using HF chemical or BOE chemical. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 스토리지노드에 추가로 불순물을 도핑시키는 단계는,Doping impurities in addition to the storage node, 챔버플라즈마도핑법을 이용하되, 상기 챔버플라즈마도핑법은 700℃∼800℃의 온도와 1.5torr∼2.5torr의 압력하에서 300W∼500W의 플라즈마파워를 인가하고, PH3가스를 300sccm∼500sccm의 유량으로 흘려주면서 1분∼3분동안 실시하는 것을 특징으로 하는 캐패시터의 제조 방법.The chamber plasma doping method is used, wherein the chamber plasma doping method is applied to the plasma power of 300W to 500W at a temperature of 700 ℃ to 800 ℃ and a pressure of 1.5torr to 2.5torr, the PH 3 gas at a flow rate of 300sccm ~ 500sccm A method for producing a capacitor, which is performed for 1 to 3 minutes while flowing. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 스토리지노드에 추가로 불순물을 도핑시키는 단계는,Doping impurities in addition to the storage node, 퍼니스 도핑법을 이용하되, 상기 퍼니스 도핑법은 600℃∼700℃의 온도와 5torr∼10torr의 압력하에서 PH3가스를 100sccm∼200sccm으로 흘려주면서 1시간∼2시간동안 실시하는 것을 특징으로 하는 캐패시터의 제조 방법.The furnace doping method is used, wherein the furnace doping method is performed at a temperature of 600 ° C. to 700 ° C. and a pressure of 5 tor to 10 torr for 1 hour to 2 hours while flowing PH 3 gas at 100 sccm to 200 sccm. Manufacturing method.
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KR100673241B1 (en) * 2005-06-20 2007-01-22 주식회사 하이닉스반도체 Method for forming gate of flash device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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