[發明專利]垂直型半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201410283481.1
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104681612B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 吳東嬿;崔康植
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 俞波;許偉群

一種半導體裝置包括：半導體襯底，包括第一區和第二區；無源區，形成在第二區的半導體襯底中并且從半導體襯底的表面形成；一個或更多個第一柱體，從第一區的半導體襯底垂直地延伸；一個或更多個第二柱體，從無源區垂直地延伸；柵導電層，形成在半導體襯底上并且包圍第一柱體和第二柱體；以及柵接觸，形成在與柵導電層耦接的第二柱體中的至少一個上，其中，第二柱體中的至少一個具有比柵導電層更低的高度。

相關申請的交叉引用

本申請要求在2013年11月27日向韓國知識產權局提交的申請號為10-2013-0145242的韓國專利申請的優先權，其全部內容通過引用合并于此，如同全文闡述。

技術領域

本發明構思的各種實施例涉及一種半導體裝置及其制造方法，并且更具體地涉及一種垂直型半導體裝置及其制造方法。

背景技術

半導體存儲裝置被設計成滿足高集成或超小型化等的需求，而這種裝置之一是垂直型半導體裝置。

在垂直型半導體裝置中，用作存儲器單元的選擇器件的晶體管最初被開發成具有垂直溝道。采用環繞型或全包圍型等來制造垂直晶體管。

圖1是說明一般垂直型半導體裝置的布局圖，且圖2和圖3是說明圖1中的半導體裝置的截面圖。具體地，圖2和圖3是沿著圖1的線X1-X2截取的截面圖。

參見圖1和圖2，多個柱體103形成在半導體襯底101上。柵絕緣層105形成在每個柱體103的外周緣上具有給定高度，且柵導電層107被形成為包圍柵絕緣層105。對于字線之間的間隔，沿著例如X1-X2方向的第一方向將柵導電層107圖案化為線型。

在柱體103之下的半導體襯底101用作公共源極區，而柱體103未被柵導電層107包圍的上部用作漏極區。

將操作電壓施加至柵導電層107和公共源極區，并且為此，限定了柵接觸區109和源接觸區111。

為了在柵接觸區109中形成柵接觸，在沿著字線方向將柵導電層107圖案化之后，去除形成在柵接觸區109中的任何一個柱體以形成柵接觸孔。絕緣材料被掩埋在柵接觸孔中，然后被凹陷。

導電材料被掩埋在柵接觸孔中的凹陷的絕緣材料上以形成柵接觸109A。

可以通過去除形成在源接觸區111的半導體襯底101上的結構以暴露出半導體襯底111、形成絕緣層、形成暴露出半導體襯底101的源接觸孔以及將導電材料掩埋在源接觸孔中來形成源接觸111A。

具有某一厚度的絕緣材料存在于柵接觸109A和半導體襯底101之間。即，如圖2中所示，柵接觸109A與柵導電層107電耦接，而通過絕緣材料與為公共源極區的半導體襯底101絕緣。

然而，在凹陷之后剩余的絕緣材料的厚度由于工藝上的錯誤而未被精確地控制時，柵接觸109A與硅襯底101接觸，由圖3中的“A”表示，且因而出現短路。

發明內容

根據一個示例性實施例，一種半導體裝置可以包括：半導體襯底，包括第一區和第二區；無源區，形成在第二區的半導體襯底中并且從半導體襯底的表面起形成；一個或更多個第一柱體，從第一區的半導體襯底垂直地延伸；一個或更多個第二柱體，從無源區垂直地延伸；柵導電層，形成在半導體襯底上并且包圍第一柱體和第二柱體；以及柵接觸，形成在第二柱體中的至少一個上以與柵導電層耦接，其中第二柱體中的至少一個具有比柵導電層更低的高度。