[发明专利]半导体装置中的垂直沟道晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种制造半导体装置的垂直沟道晶体管的方法，该方法包括：

在基板上形成多个有源柱，每个所述有源柱具有形成在其下部上并整体围绕该下部的栅电极，其中通过使用硬掩模层作为蚀刻掩模将所述基板蚀刻到第一预定深度来形成所述有源柱的上部；

在所述有源柱以及所述有源柱之间的间隙区之上形成第一绝缘层；

部分地去除所述第一绝缘层，以在所有方向上暴露所述栅电极的圆周表面，而不暴露所述有源柱之间的间隙区中的所述基板；

在剩余的第一绝缘层上形成传导层，以填充所述有源柱之间的间隙区；以及

图案化所述传导层，以形成在所有方向上围绕并接触所述栅电极的圆周表面的传导线。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述图案化包括：

在形成所述传导层之后，在得到的结构上形成覆盖至少一排所述有源柱的掩模图案；以及

通过使用所述掩模图案作为蚀刻掩模蚀刻所述传导层来形成所述传导线。

3.根据权利要求1所述的方法，其中部分地去除所述第一绝缘层包括

在不使用任何蚀刻掩模的情况下在所述第一绝缘层上进行回蚀刻处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其中通过使用湿蚀刻处理进行所述回蚀刻处理。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述部分地去除所述第一绝缘层是在所述第一绝缘层的针对在每个所述有源柱的所述上部之上形成的硬掩模氮化物层的高蚀刻选择性下进行的，与任何蚀刻轮廓无关。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述图案化之前：

平坦化所述传导层，直到形成在每个所述有源柱的所述上部之上的所述硬掩模层被暴露。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述图案化之前：

平坦化所述传导层，而不暴露形成在每个所述有源柱的所述上部之上的所述硬掩模层。

8.根据权利要求2所述的方法，其中所述掩模图案的宽度大于被所述掩模图案覆盖的所述有源柱的直径。

9.根据权利要求2所述的方法，其中所述传导线的形成还包括：

在所述图案化的传导层上进行回蚀刻处理，直到蚀刻至所述栅电极上部的水平。

10.根据权利要求9所述的方法，其中通过以下步骤在所述图案化的传导层上进行所述回蚀刻处理：

在图案化所述传导层之后，在得到的结构之上形成第二绝缘层；

在所述第二绝缘层上进行回蚀刻处理，直到蚀刻至所述栅电极的上部的水平；以及

蚀刻所述图案化的传导层，直到蚀刻至所述栅电极的上部的水平。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述传导层包括多晶硅和金属中的任何一个。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述栅电极包括多晶硅和金属中的任何一个。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一绝缘层包括氧化物层。

14.一种具有垂直沟道晶体管的半导体装置，该装置包括：

基板；

所述基板上的多个有源柱，每个所述有源柱具有形成在其下部上并整体围绕该下部的栅电极，所述有源柱按多个行和列布置；以及

沿着所述行中的一个延伸并且在整个360度上接触并围绕该行中每个所述有源柱的所述栅电极的圆周表面的传导线。

15.根据权利要求14所述的半导体装置，其中所述传导线包括多晶硅和金属中的任何一个。

16.根据权利要求14所述的半导体装置，其中所述栅电极包括多晶硅和金属中的任何一个。

17.一种在基板上制造垂直沟道晶体管的方法，其中该基板在其上具有多个有源柱，每个所述有源柱具有形成在其下部上并整体围绕该下部的栅电极，该方法包括：

在所述有源柱以及所述有源柱之间的间隙区之上形成绝缘层；

部分地去除所述绝缘层，以在整个360度上暴露所述栅电极的圆周表面，而不暴露所述有源柱之间的所述间隙区中的基板；以及

形成在整个360度上围绕并接触所述栅电极的所述圆周表面的传导线。