[发明专利]垂直型半导体装置及其制造方法

说明书

一种半导体装置包括：半导体衬底，包括第一区和第二区；无源区，形成在第二区的半导体衬底中并且从半导体衬底的表面形成；一个或更多个第一柱体，从第一区的半导体衬底垂直地延伸；一个或更多个第二柱体，从无源区垂直地延伸；栅导电层，形成在半导体衬底上并且包围第一柱体和第二柱体；以及栅接触，形成在与栅导电层耦接的第二柱体中的至少一个上，其中，第二柱体中的至少一个具有比栅导电层更低的高度。

相关申请的交叉引用

本申请要求在2013年11月27日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2013-0145242的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此，如同全文阐述。

技术领域

本发明构思的各种实施例涉及一种半导体装置及其制造方法，并且更具体地涉及一种垂直型半导体装置及其制造方法。

背景技术

半导体存储装置被设计成满足高集成或超小型化等的需求，而这种装置之一是垂直型半导体装置。

在垂直型半导体装置中，用作存储器单元的选择器件的晶体管最初被开发成具有垂直沟道。采用环绕型或全包围型等来制造垂直晶体管。

图1是说明一般垂直型半导体装置的布局图，且图2和图3是说明图1中的半导体装置的截面图。具体地，图2和图3是沿着图1的线X1-X2截取的截面图。

参见图1和图2，多个柱体103形成在半导体衬底101上。栅绝缘层105形成在每个柱体103的外周缘上具有给定高度，且栅导电层107被形成为包围栅绝缘层105。对于字线之间的间隔，沿着例如X1-X2方向的第一方向将栅导电层107图案化为线型。

在柱体103之下的半导体衬底101用作公共源极区，而柱体103未被栅导电层107包围的上部用作漏极区。

将操作电压施加至栅导电层107和公共源极区，并且为此，限定了栅接触区109和源接触区111。

为了在栅接触区109中形成栅接触，在沿着字线方向将栅导电层107图案化之后，去除形成在栅接触区109中的任何一个柱体以形成栅接触孔。绝缘材料被掩埋在栅接触孔中，然后被凹陷。

导电材料被掩埋在栅接触孔中的凹陷的绝缘材料上以形成栅接触109A。

可以通过去除形成在源接触区111的半导体衬底101上的结构以暴露出半导体衬底111、形成绝缘层、形成暴露出半导体衬底101的源接触孔以及将导电材料掩埋在源接触孔中来形成源接触111A。

具有某一厚度的绝缘材料存在于栅接触109A和半导体衬底101之间。即，如图2中所示，栅接触109A与栅导电层107电耦接，而通过绝缘材料与为公共源极区的半导体衬底101绝缘。

然而，在凹陷之后剩余的绝缘材料的厚度由于工艺上的错误而未被精确地控制时，栅接触109A与硅衬底101接触，由图3中的“A”表示，且因而出现短路。

发明内容

根据一个示例性实施例，一种半导体装置可以包括：半导体衬底，包括第一区和第二区；无源区，形成在第二区的半导体衬底中并且从半导体衬底的表面起形成；一个或更多个第一柱体，从第一区的半导体衬底垂直地延伸；一个或更多个第二柱体，从无源区垂直地延伸；栅导电层，形成在半导体衬底上并且包围第一柱体和第二柱体；以及栅接触，形成在第二柱体中的至少一个上以与栅导电层耦接，其中第二柱体中的至少一个具有比栅导电层更低的高度。