[发明专利]具有垂直沟道结构的半导体装置

说明书

提供了一种具有垂直沟道结构的半导体装置。所述半导体装置包括：基底；垂直沟道结构，包括在与基底的顶表面垂直的第一方向上顺序地形成在基底上的多个晶体管；多条导线，形成在垂直沟道结构上，在与基底的顶表面平行的第二方向上延伸，并且在与基底的顶表面平行且与第二方向垂直的第三方向上彼此分隔开；以及多个接触插塞，被构造为连接垂直沟道结构和多条导线，其中，多个接触插塞中的每个的上剖面具有在第三方向上的长度小于在第二方向上的长度的形状。

技术领域

发明构思涉及一种半导体装置，具体而言，涉及一种具有垂直沟道结构的半导体装置。

背景技术

作为提高半导体存储器装置的集成度的方法的一种，提出了具有垂直沟道结构的半导体装置来代替通常的平面晶体管结构。

在具有这种垂直沟道结构的半导体装置中，随着垂直沟道的临界尺寸减小，用于与垂直沟道电连接的接触结构的临界尺寸也减小。因此，在形成接触结构的工艺中出现缺陷。

发明内容

发明构思提供一种具有垂直沟道结构的半导体装置，其中，所述半导体装置具有能够避免接触电阻缺陷和桥接缺陷的增大的接触插塞工艺窗口以及改善的可靠性。

根据发明构思的方面，提供一种半导体装置，所述半导体装置包括：基底；垂直沟道结构，包括在与基底的顶表面垂直的第一方向上顺序地形成在基底上的多个晶体管；多条导线，形成在垂直沟道结构上，在与基底的顶表面平行的第二方向上延伸，并且在与基底的顶表面平行且与第二方向垂直的第三方向上彼此分隔开；以及多个接触插塞，被构造为连接垂直沟道结构和多条导线，其中，多个接触插塞中的每个的上剖面具有在第三方向上的长度小于在第二方向上的长度的形状。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，发明构思的实施例将被更加清楚地理解，在附图中：

图1是根据实施例的闪存半导体装置的存储器单元阵列的等效电路图；

图2是根据实施例的闪存半导体装置的存储器单元阵列的等效电路图；

图3是示出根据实施例的闪存半导体装置的上剖面的平面图；

图4是图3的区域A的放大图；

图5是沿着图4的线BB'截取的剖视图；

图6是示出根据实施例的闪存半导体装置的上剖面的平面图；

图7A至图7G是用于顺序地描述根据实施例制造半导体装置的方法的剖视图；

图8是示出根据实施例的半导体装置的主要构造的剖视图；

图9A至图9D是用于顺序地描述根据实施例制造半导体装置的方法的剖视图。

具体实施方式

图1是根据实施例制造的半导体装置的存储器单元阵列10的等效电路图。

图1示例性地示出具有垂直沟道结构的垂直NAND半导体装置。

参照图1，存储器单元阵列10可以包括多个存储器单元串11。每个存储器单元串11可以具有垂直结构，因此与基底120(参照图5)的主表面的延伸方向垂直地延伸。存储器单元串11可以形成存储器单元块13。

每个存储器单元串11可以包括第一存储器单元MC1至第n存储器单元MCn、串选择晶体管SST以及地选择晶体管GST。在每个存储器单元串11中，地选择晶体管GST、第一存储器单元MC1至第n存储器单元MCn以及串选择晶体管SST可以串联地垂直布置。这里，第一存储器单元MC1至第n存储器单元MCn可以存储数据。第一字线WL1至第n字线WLn分别与第一存储器单元MC1至第n存储器单元MCn结合以分别控制第一存储器单元MC1至第n存储器单元MCn。可以根据半导体装置的容量来适当地选择第一存储器单元MC1至第n存储器单元MCn的数量。