專利名稱：制造半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及制造半導(dǎo)體器件的方法。
背景技術(shù)：
由于半導(dǎo)體器件的集成度變高，因此所需的晶體管應(yīng)該是面積小、短溝道效應(yīng)減弱并且漏電流低的晶體管。由此，研究了具有垂直溝道的晶體管。然而，制造垂直溝道晶體管的過程將會(huì)是復(fù)雜和昂貴的，并且在其制造過程中會(huì)出現(xiàn)工藝失敗。另外，可能不容易在相同襯底上制造垂直溝道晶體管和平面晶體管。

發(fā)明內(nèi)容
這些實(shí)施例涉及制造半導(dǎo)體器件的方法，其表現(xiàn)出優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的先進(jìn)之處。
實(shí)施例的特征在于提供了一種制造具有垂直溝道晶體管的半導(dǎo)體器件的方法，其中，所述半導(dǎo)體器件減少了工藝的失敗并具有良好的電特性。 實(shí)施例的另一特征在于提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其中，可以容易地形成具有所需尺寸的柱。 以上和其他特征和優(yōu)點(diǎn)中的至少一個(gè)可以通過提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法來實(shí)現(xiàn)，所述方法包括提供襯底，所述襯底包括單晶硅并且具有第一區(qū)和第二區(qū)；在襯底的第一區(qū)中，從襯底的頂表面生長(zhǎng)柱；形成包括第一柵結(jié)構(gòu)的垂直溝道晶體管，使得第一柵結(jié)構(gòu)環(huán)繞柱的中部；以及在襯底的第二區(qū)中，在襯底上形成第二晶體管，使得第二晶體管包括第二柵結(jié)構(gòu)。 所述方法還可以包括在生長(zhǎng)柱之前，蝕刻第一區(qū)中的襯底，使得第一區(qū)中的襯底的頂表面比第二區(qū)中的襯底的頂表面低。 柱的頂表面可以與第二區(qū)中的襯底的頂表面共面，或者柱的頂表面可以比第二區(qū)中的襯底的頂表面高。 所述方法還可以包括在第一區(qū)和第二區(qū)中的襯底的上部中形成隔離層圖案。
可以在形成柱之前，形成隔離層圖案。 生長(zhǎng)所述柱可以包括執(zhí)行激光外延生長(zhǎng)(LEG)工藝或選擇性外延生長(zhǎng)(SEG)工藝。 所述SEG工藝可以包括在襯底的第一區(qū)中，在襯底上形成絕緣層圖案；局部地去除部分絕緣層圖案，以形成暴露第一區(qū)中的襯底的頂表面的開口 ；以及從襯底的頂表面生長(zhǎng)柱。
所述LEG工藝可以包括在襯底的第一區(qū)中，在襯底上形成絕緣層圖案；局部地去
除部分絕緣層圖案，以形成暴露第一區(qū)中的襯底的頂表面的開口 ；在開口中形成非晶硅層；
以及對(duì)非晶硅層執(zhí)行熱處理，以將非晶硅層轉(zhuǎn)換成包括單晶硅的柱。 所述方法還可以包括通過將雜質(zhì)注入到襯底的上部來形成位線。 在生長(zhǎng)柱之前，形成位線。
3
所述方法還可以包括形成電容器，使得電容器電連接到柱。
所述方法還可以包括通過將雜質(zhì)注入柱的上部來形成雜質(zhì)區(qū)。
第二晶體管可以包括平面晶體管。


通過參照附圖詳細(xì)描述示例性實(shí)施例，使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)以上和其他 特征和優(yōu)點(diǎn)變得更清楚，其中 圖1示出根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的頂視圖； 圖2示出沿著I-I'線截取的圖1中半導(dǎo)體器件的橫截面圖； 圖3示出沿著II-n'線截取的圖1中半導(dǎo)體器件的橫截面圖； 圖4至圖17示出根據(jù)實(shí)施例的制造圖1至圖3中半導(dǎo)體器件的方法中各個(gè)階段
的橫截面圖； 圖18和圖19示出在第二區(qū)中在襯底100上形成平面晶體管的方法中各個(gè)階段的 橫截面圖； 圖20和圖21示出根據(jù)另一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面圖； 圖22至圖31示出根據(jù)實(shí)施例制造圖20和圖21中半導(dǎo)體器件的方法中各個(gè)階段
的橫截面圖； 圖32示出根據(jù)又一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面圖；
圖33示出圖32中半導(dǎo)體器件的柱和位線的透視圖； 圖34示出制造圖32和圖33中半導(dǎo)體器件的方法中各個(gè)階段的橫截面圖；以及
圖35示出根據(jù)又一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的柱和位線的透視圖。
具體實(shí)施例方式
2009年2月2日遞交到韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局、標(biāo)題為"Methods o預(yù)a皿facturing Semiconductor Devices"的韓國專利申請(qǐng)No. 10-2009-0007954的全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合 于此。 現(xiàn)在，下文中將參照附圖來更充分地描述示例實(shí)施例；然而，這些實(shí)施例可以以不
同形式來實(shí)現(xiàn)并且應(yīng)該不被理解為限于本文闡述的實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，使得本
公開將是徹底和完全的，并且將把本發(fā)明的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。 在附圖中，為了清楚地說明，可以夸大層和區(qū)的尺寸。還應(yīng)該理解的是，當(dāng)層被稱
作在另一層"下方"時(shí)，它可以直接在其下方，并且也可以存在一個(gè)或多個(gè)中間層。另外，還
應(yīng)該理解的是，當(dāng)層被稱作在兩個(gè)層"之間"時(shí)，它可以是這兩層之間唯一的一層，或者也可
以存在一個(gè)或多個(gè)中間層。類似的附圖標(biāo)記始終表示類似的元件。 應(yīng)該理解的是，除非另外清楚地說明，否則當(dāng)元件或?qū)颖环Q作"連接到"另一元件 或?qū)訒r(shí)，它可以直接連接到另一元件或?qū)樱蛘呖梢源嬖谥虚g元件或?qū)?。如本文所使用的?術(shù)語"和/或"包括一個(gè)和多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)的任意和全部組合。 應(yīng)該理解的是，雖然術(shù)語"第一"、"第二"、"第三"等可以在本文中用來描述各種元 件、組件、區(qū)、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)、層和/或部分應(yīng)該不受這些術(shù)語的限 制。這些術(shù)語只是用來將一個(gè)元件、組件、區(qū)、層或部分與另一區(qū)、層或部分區(qū)分開。因此，
4在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的教導(dǎo)的情況下，以下討論的第一元件、第一組件、第一區(qū)、第一層或
第一部分可以被命名為第二元件、第二組件、第二區(qū)、第二層或第二部分。 為了便于描述，可以在本文中使用諸如"更低"、"上方"、"上部"、"更高"等空間相
對(duì)術(shù)語來描述如圖所示的一個(gè)元件或特征與其他元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了
附圖所示的方位之外，這些空間相對(duì)術(shù)語還旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。例
如，如果將附圖中的器件翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其他元件或特征"上方"的元件隨后將會(huì)位于
其他元件或特征"下方"。因此，示例性術(shù)語"上方"可以包括上方和下方這兩個(gè)方位。器件
可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且本文使用的空間相對(duì)描述符將作對(duì)應(yīng)理解。 本文所使用的術(shù)語只是為了描述具體示例實(shí)施例，并且不意圖成為本發(fā)明構(gòu)思的限制。如本文所使用的，除非另外清楚地指明，否則單數(shù)形式旨在還包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)該理解的是，術(shù)語"包括"和/或"包含"在本說明書中使用時(shí)指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。 本文參照作為理想示例實(shí)施例的示意圖的橫截面圖(和中間結(jié)構(gòu))來描述示例實(shí)施例。嚴(yán)格說來，將預(yù)料到的是由于例如制造技術(shù)和/或容限造成的圖示形狀發(fā)生變化。因此，示例實(shí)施例應(yīng)該不被理解為限于本文所示區(qū)的具體形狀，而是將包括由例如制造導(dǎo)致的形狀的偏差。例如，被圖示為矩形的注入?yún)^(qū)將通常具有倒圓或彎曲的特征和/或在其邊緣具有注入濃度梯度，而不是從注入?yún)^(qū)到非注入?yún)^(qū)的二元變化。同樣，由注入形成的掩埋區(qū)會(huì)導(dǎo)致在掩埋區(qū)與通過其發(fā)生注入的表面之間的區(qū)中存在一些注入。因此，附圖所示的區(qū)本質(zhì)上是示意性的，并且它們的形狀不意圖示出器件區(qū)的真實(shí)形狀，而不意圖限制本發(fā)明構(gòu)思的范圍。 除非另外限定，否則本文所使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)的含義與本發(fā)明構(gòu)思所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義相同。還應(yīng)該理解的是，除非本文特別地限定，否則諸如在通用字典中定義的術(shù)語應(yīng)該被理解為其含義與相關(guān)領(lǐng)域的背景下它們的含義一致，并且將不被理想地或者過渡正式地理解。
下文中，將參照附圖詳細(xì)說明實(shí)施例。 圖l示出根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的頂視圖。圖2示出沿著I-I'線截取的圖l中半導(dǎo)體器件的橫截面圖。圖3示出沿著II-II'線截取的圖l中半導(dǎo)體器件的橫截面圖。
參照?qǐng)D1至圖3，半導(dǎo)體器件可以包括具有第一區(qū)和第二區(qū)的襯底100。襯底100可以包括例如單晶硅。在可替選的實(shí)施方式中，襯底ioo可以包括例如單晶硅和單晶鍺。第一區(qū)可以用作用于存儲(chǔ)器單元的單元區(qū)，并且第二區(qū)可以用作用于外圍電路的外圍電路區(qū)。 第一區(qū)中的襯底100的第一頂表面100a可以低于第二區(qū)中的襯底100的第二頂表面100b。 可以分別在第一區(qū)和第二區(qū)中的襯底100上形成第一隔離層圖案124a和第二隔離層圖案124b。因此，襯底100可以包括由第一區(qū)中的第一隔離層圖案124a劃分的多個(gè)第一有源區(qū)。另外，襯底100可以包括由第二區(qū)中的第二隔離層圖案124b劃分的多個(gè)第二有源區(qū)。第一隔離層圖案124a具有的底部可以低于第二隔離層圖案124b的底部。
每個(gè)第一有源區(qū)可以在第一方向上延伸?？梢栽谝r底100的每個(gè)第一有源區(qū)的上部形成第一雜質(zhì)區(qū)。第一雜質(zhì)區(qū)可以用作位線112a，所述位線112a電連接在第一方向上對(duì)準(zhǔn)的多個(gè)柱130。 柱130可以形成在襯底100的第一有源區(qū)上。具體來講，柱130可以形成在第一方向上延伸的襯底100的每個(gè)第一有源區(qū)上。柱130具有的寬度可以比每個(gè)第一有源區(qū)的寬度窄。 柱130的頂表面可以等于第二區(qū)中襯底100的第二頂表面lOOb(即，與之共面)或者高于該第二頂表面lOOb。 可以在襯底100上形成氧化物層120和/或第一襯里122。 可以在第一區(qū)中的第一襯里122上形成絕緣層圖案133，以便環(huán)繞柱130的下部。
可以在柱130的側(cè)壁上形成第一柵絕緣層134?？梢栽诮^緣層圖案133上形成第一柵電極136a，以覆蓋第一柵絕緣層134的一部分。具體來講，第一柵電極136a可以環(huán)繞柱130中部上的第一柵絕緣層134中的部分。第一柵電極136a與第一柵絕緣層134 —起可以被限定為第一柵結(jié)構(gòu)。第一柵電極136a可以在與第一方向垂直的第二方向上延伸。第一柵電極136a可以用作字線。 可以在每個(gè)柱130的上部處形成第二雜質(zhì)區(qū)138，以用作第一源/漏區(qū)。 第一柵電極136a、第一柵絕緣層134和第二雜質(zhì)區(qū)138可以形成襯底100第一區(qū)
中的垂直溝道晶體管。 可以在第一柵電極136a、第一柵絕緣層134和絕緣層圖案133上形成第二襯里142?？梢栽诘诙r里142上形成第一絕緣間層144，以填充第一柵電極136a之間以及柱130之間的空間。 可以在襯底100的每個(gè)第二有源區(qū)上形成平面晶體管。該平面晶體管可以包括第二柵結(jié)構(gòu)152和第二源/漏區(qū)151。第二柵結(jié)構(gòu)152可以包括在襯底100的第二有源區(qū)上順序堆疊的第二柵絕緣層圖案146、第二柵電極148和掩模150。在與第二柵結(jié)構(gòu)152相鄰的第二有源區(qū)的上部，可以形成第二源/漏區(qū)151。 可以在襯底100、第二隔離層圖案124b、絕緣層圖案133和第一絕緣間層144上形成第二絕緣間層154，以覆蓋第二柵結(jié)構(gòu)152。第一接觸插塞155a可以形成為穿過第一絕緣間層144和第二絕緣間層154。第一布線156a可以形成在第二絕緣間層154上，以被電連接到第一接觸插塞155a。第二接觸插塞155b可以形成為穿過第二絕緣間層144和掩模
150。 第二布線156b可以形成在第二絕緣間層154上，以被電連接到第二接觸插塞155b。其他布線(未示出)可以進(jìn)一步形成在第二絕緣間層154上，以被電連接到第二源/漏區(qū)
151。 電容器158可以被形成為電連接到相應(yīng)的柱130。每個(gè)電容器158可以包括下電極158a、電介質(zhì)層158b和上電極158c。下電極158a可以具有例如圓柱形形狀或柱形狀。
如上所述，可以在第一區(qū)中的襯底IOO上形成多個(gè)存儲(chǔ)器單元，每個(gè)存儲(chǔ)器單元包括垂直溝道晶體管和電容器。另外，可以在第二區(qū)中的襯底100上形成具有平面晶體管的外圍電路。 可替選地，存儲(chǔ)器單元可以不包括電容器并且可以因此具有1T結(jié)構(gòu)。 圖4至圖17示出根據(jù)實(shí)施例的制造圖1至圖3中半導(dǎo)體器件的方法的各個(gè)階段的橫截面圖。 參照?qǐng)D4，可以提供包括第一區(qū)和第二區(qū)的襯底100。襯底100可以包括例如單晶 硅。在一個(gè)實(shí)施方式中，襯底ioo可以包括例如單晶硅和單晶鍺。第一區(qū)可以用作單元區(qū) 并且第二區(qū)可以用作外圍區(qū)。 可以在襯底100上形成襯墊氧化物層和第一硬掩模層。可以通過將襯底100的頂 表面熱氧化來形成襯墊氧化物層?？梢允褂没瘜W(xué)氣相沉積(CVD)工藝由例如氮化硅來形成 第一硬掩模層。 可以使用第一光致抗蝕劑圖案(未示出)將第一硬掩模和襯墊氧化物層構(gòu)圖，以 形成第一硬掩模104和襯墊氧化物層圖案102。隨后，可以去除第一光致抗蝕劑圖案。
使用第一硬掩模104和襯墊氧化物層圖案102作為蝕刻掩模，可以去除襯底100 的第一區(qū)和第二區(qū)中的一部分。通過例如各向異性蝕刻工藝，可以去除第一區(qū)和第二區(qū)中 的該部分。具體來講，第一區(qū)可以被去除比第二區(qū)更大的部分。因此，襯底100的第一區(qū)具 有的第一頂表面100a可以比第二區(qū)中襯底100的第二頂表面100b低。
第二區(qū)中被去除的部分可以提供用于形成第二隔離層圖案124b(參見圖9)的空 間，并且因此第二隔離層圖案124b的底部可以與襯底100的第一區(qū)的第一頂表面100a基 本上處于相同水平面，即共面。 參照?qǐng)D5，可以在襯底100上形成第二光致抗蝕劑圖案110，以暴露襯底100的第一區(qū)。 可以將雜質(zhì)注入襯底100中被暴露的第一區(qū)中，以在襯底100上部處形成第一雜 質(zhì)區(qū)112。然后，可以通過例如灰化工藝和/或剝離工藝去除第二光致抗蝕劑圖案110。
參照?qǐng)D6，可以在襯底100上形成第二硬掩模層(未示出)，以覆蓋第一硬掩模104 和襯墊氧化物層圖案102。可以由相對(duì)于第一硬掩模104具有蝕刻選擇性的材料形成第二 硬掩模層。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以由例如氧化硅形成第二硬掩模層?？梢詫⒌诙惭谀?層的上部平坦化，直到暴露了第一硬掩模104的頂表面。 可以在第二硬掩模層和第一硬掩模104上形成第三光致抗蝕劑圖案116。在第一 區(qū)中，第三光致抗蝕劑圖案116可以暴露在第一方向上延伸的第二硬掩模層的一部分。在 第二區(qū)中，第三光致抗蝕劑圖案116可以覆蓋第二硬掩模層和第一硬掩模104。
可以使用第三光致抗蝕劑圖案116作為蝕刻掩模將第二硬掩模層構(gòu)圖，以形成第 二硬掩模114。然后，可以通過例如灰化工藝和/或剝離工藝去除第三光致抗蝕劑圖案116。
參照?qǐng)D7，可以使用第二硬掩模114作為蝕刻掩模來部分地去除部分襯底100，以 在襯底100的第一區(qū)的上部形成多個(gè)溝槽118?？梢酝ㄟ^例如各向異性蝕刻工藝來部分地 去除襯底100的這些部分。 溝槽118可以具有這樣的深度，該深度使得溝槽118的底部比第一雜質(zhì)區(qū)112的 底部低。因此，可以由溝槽118限定在第一方向上延伸并且用作位線的多個(gè)第一雜質(zhì)區(qū) 112a。另外，第一區(qū)中的襯底100可以包括由溝槽118劃分的多個(gè)第一有源區(qū)。
參照?qǐng)D8，可以從襯底100去除第二硬掩模114。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以通過例 如濕法蝕刻工藝去除第二硬掩模114。 可以將包括溝槽118底部和側(cè)壁的襯底100的頂表面熱氧化，以形成氧化物層 120?？梢栽谘趸飳?20、襯墊氧化物層圖案102和第一硬掩模104上形成第一襯里122。
7可以由例如氮化硅形成第一襯里122。在一個(gè)實(shí)施方式中，為了精簡(jiǎn)工藝，可以不形成氧化層120和第一襯里122中的一個(gè)。 參照?qǐng)D9，可以在第一襯里122上形成絕緣層124，以填充溝槽118。在第二區(qū)中的
襯底100的第二頂表面100b上方，絕緣層124具有的高度可以比第一襯里122的高度高。
可以由例如具有良好間隙填充特性的氧化硅形成絕緣層124?？梢詫⒔^緣層124的上部平
坦化，直到暴露襯底100第二頂表面100b上方的第一襯里122中的部分。 填充溝槽118的絕緣層124中的部分可以是第一隔離層圖案124a，并且第二區(qū)中
的絕緣層124的一部分可以是第二隔離層圖案124b。第一區(qū)中絕緣層124的剩余部分可以
是第一絕緣層圖案124c。 可以在第二區(qū)中襯底100的第二頂表面100b上方的第一襯里122中的部分、第一絕緣層圖案124c和第二隔離層圖案124b上，形成第四光致抗蝕劑圖案126。第四光致抗蝕劑圖案126可以具有暴露部分第一絕緣層圖案124c的孔。 參照?qǐng)DIO，使用第四光致抗蝕劑圖案126作為蝕刻掩模，可以去除第一絕緣層圖案124c的暴露部分以及其下方的第一襯里122和氧化物層120的一部分。因此，暴露第一區(qū)中襯底100的部分頂表面的開口 128可以被形成為穿過第一絕緣層圖案124c、第一襯里122和氧化物層120。然后，可以通過例如灰化工藝和/或剝離工藝去除第四光致抗蝕劑圖案126。 在隨后的工藝中，可以在開口 128中形成柱130(參見圖11)。因此，通過控制開口128的寬度，柱130可以具有所需的寬度。 在一個(gè)實(shí)施方式中，可以在開口 128的側(cè)壁上進(jìn)一步形成間隔物(未示出)，使得柱130可以具有較窄的寬度。 參照?qǐng)D11，可以在第一區(qū)中襯底100的暴露頂表面上形成柱130，以填充開口 128?？梢酝ㄟ^例如在襯底100的暴露頂表面上進(jìn)行外延生長(zhǎng)工藝來形成柱130，使得柱130可以包括單晶硅和/或單晶鍺?？梢酝ㄟ^例如選擇性外延生長(zhǎng)(SEG)工藝或激光外延生長(zhǎng)(LEG)工藝來形成柱130。 LED工藝可以如下方式執(zhí)行。可以在襯底100和第一絕緣層圖案124c上形成非晶硅層，以填充開口 128?？梢詫⒎蔷Ч鑼拥纳喜科教够钡奖┞兜谝唤^緣層圖案124c的頂表面，以在開口 128中形成非晶硅層?？梢允褂美缂す馐鴮?duì)非晶硅層圖案進(jìn)行熱量加熱，使得非晶硅可以轉(zhuǎn)變?yōu)閱尉Ч?。因此，可以在開口 128中形成具有單晶硅的柱130。由于例如轉(zhuǎn)變過程中的收縮，導(dǎo)致柱130具有的高度可以比形成柱130的非晶硅層圖案的高度低。 SEG工藝可以以如下工藝執(zhí)行。可以去除開口 128底部的天然氧化物層，以暴露襯
底100的頂表面。然后，可以使用襯底100的暴露頂表面作為晶種來生長(zhǎng)單晶硅層?？梢?br> 生長(zhǎng)單晶硅層以填充開口 128，并且可以將單晶硅層的上部平坦化以形成柱130。 如果柱是通過蝕刻體硅襯底來形成的，則在形成了柱之后，可以通過蝕刻體硅襯
底來形成隔離層圖案。另外，可以通過將雜質(zhì)注入體襯底來形成位線。然而，根據(jù)一個(gè)實(shí)施
例，由于以上工藝，而使具有單晶硅的柱不會(huì)受損。另外，因?yàn)橛糜谛纬筛綦x層圖案的溝槽
不會(huì)太深，所以可以易于形成隔離層圖案。 因?yàn)榭梢栽谛纬晌痪€112a以及隔離層圖案124a和124b之后形成柱130，所以根
8CN 101794736 A
據(jù)一個(gè)實(shí)施例形成的柱130不會(huì)受損。另外，溝槽118可以不具有深的深度，使得可以容易 地形成第一隔離層圖案124a。 在一個(gè)實(shí)施方式中，隨后可以將雜質(zhì)注入柱130中，以形成用作第一源/漏區(qū)的第 二雜質(zhì)區(qū)138(參見圖13)。 參照?qǐng)D12，可以在第二區(qū)中襯底IOO第二頂表面100b上方的第一襯里122中的部 分和第二絕緣層圖案124b上，形成第五光致抗蝕劑圖案132。 可以使用第五光致抗蝕劑圖案132作為蝕刻掩模，去除第一絕緣層圖案124c的上 部，以在第一區(qū)中形成絕緣層圖案133。因此，可以暴露柱130的側(cè)壁。在一個(gè)實(shí)施方式中， 可以通過例如濕法蝕刻工藝，去除第一絕緣層圖案124c的上部。 絕緣層圖案133可以環(huán)繞柱130的下部。另外，柱130的上部可以從絕緣層圖案 133突出。然后，可以通過例如灰化工藝和/或剝離工藝，去除第五光致抗蝕劑圖案132。
參照?qǐng)D13，可以在柱130的暴露表面上形成第一柵絕緣層134?？梢酝ㄟ^例如對(duì) 柱130的暴露表面進(jìn)行熱氧化以形成氧化硅，來形成第一柵絕緣層134。在可替選的實(shí)施方 式中，可以通過例如CVD工藝在柱的暴露表面上沉積氧化硅來形成第一柵絕緣層134。
可以在絕緣層圖案133上形成柵傳導(dǎo)層136，以覆蓋第一柵絕緣層134和柱130。 可以由例如多晶硅、諸如鎢、鉭、鋁等的金屬、諸如氮化鎢、氮化鉭、氮化鋁等的金屬氮化物 和/或諸如硅化鎢、硅化鉭等的金屬硅化物來形成柵傳導(dǎo)層136。 可以將柵傳導(dǎo)層136的上部平坦化，直到暴露柱130頂表面上的第一柵絕緣層134 中的部分。然后，可以去除經(jīng)過平坦化的柵傳導(dǎo)層136的上部，使得柵傳導(dǎo)層136具有的高 度可以比柱130的高度低?？梢酝ㄟ^例如干法蝕刻工藝或濕法蝕刻工藝，去除經(jīng)過平坦化 的柵傳導(dǎo)層136的上部。因此，柵傳導(dǎo)層136可以環(huán)繞柱130中部上的第一柵絕緣層134 中的部分。即，柵傳導(dǎo)層136具有的高度可以比第二區(qū)中襯底的第二頂表面100b上方的第 一襯里122中的部分的高度低。 柱130可以從柵傳導(dǎo)層136的頂表面突出。即，可以暴露柱130上部上的第一柵 絕緣層134中的部分。 可以將雜質(zhì)注入到柱130的上部中，以形成第二雜質(zhì)區(qū)138，其可以用作第一源/ 漏區(qū)。如果先前如上所述形成了第二雜質(zhì)區(qū)138，則在此可以省略該工藝。
圖14和圖15示出根據(jù)實(shí)施例由柵傳導(dǎo)層136形成柵電極136a的方法中各個(gè)階 段的橫截面圖。具體來講，圖14示出在第二方向上截取的半導(dǎo)體器件的橫截面圖；并且圖 15示出在第一方向上截取的半導(dǎo)體器件的橫截面圖。 參照?qǐng)D14和圖15，可以在第二區(qū)中襯底100的第二頂表面100b上方的第一襯里 122中的部分、第一柵絕緣層134、柵電極136a和第二隔離層圖案124b上，形成第六光致抗 蝕劑圖案140。第六光致抗蝕劑圖案140可以具有在第一區(qū)中從其穿過的孔，每個(gè)孔在第二 方向上延伸。第六光致抗蝕劑圖案140可以覆蓋第一區(qū)中的柱130和第二區(qū)中的襯底100。
可以使用第六光致抗蝕劑圖案140作為蝕刻掩模來蝕刻?hào)艂鲗?dǎo)層136，以形成多 個(gè)第一柵電極136a。每個(gè)第一柵電極136可以在第二方向上延伸并且環(huán)繞柱130的中部。 第一柵電極136a可以用作字線。然后，可以去除第六光致抗蝕劑圖案140。
如上所述，可以在第一區(qū)中的襯底100上形成垂直溝道晶體管。
圖16和圖17示出在柵電極136a之間和柱130之間形成絕緣間層144的方法中各個(gè)階段的橫截面圖。具體來講，圖16示出在第二方向上截取的半導(dǎo)體器件的橫截面圖； 并且圖17示出在第一方向上截取的半導(dǎo)體器件的橫截面圖。 參照?qǐng)D16和圖17，可以在第一柵電極136a、第一柵絕緣層134和絕緣層圖案133 上形成第二襯里142。第二襯里142可以由例如氮化硅形成。第二襯里142可以保護(hù)柵電 極136a和柱130。 可以在第一襯里122和第二襯里142以及第二隔離層圖案124b上形成絕緣間層
144，以填充柵電極136a之間和柱130之間的空間。絕緣間層144具有的高度可以比第二
區(qū)中襯底100的第二頂表面100b上方的第一襯里122中的部分的高度高?？梢詫⒔^緣間
層144的上部平坦化，直到暴露第二頂表面100b上方的第一襯里122中的部分。 圖18和圖19示出在第二區(qū)中的襯底100上形成平面晶體管的方法中各個(gè)階段的
橫截面圖。具體來講，圖18示出在第二方向上截取的半導(dǎo)體前器件的橫截面圖；并且圖19
示出在第一方向上截取的半導(dǎo)體器件的橫截面圖。 參照?qǐng)D18和圖19，可以去除第二區(qū)中襯底100的第二頂表面100b上方的第一襯 里122中的、第一硬掩模104中的和襯墊氧化物層圖案102中的部分，由此暴露出第二區(qū)中 襯底100的第二頂表面100b。在去除工藝中，還可以去除第二隔離層圖案124b的上部。
在第二區(qū)中被暴露的襯底100上，可以順序地形成第二柵絕緣層、傳導(dǎo)層和第三 硬掩模層?？梢詫⒌谌惭谀訕?gòu)圖，以形成第三硬掩模150。使用第三硬掩模150，可以 將傳導(dǎo)層和第二柵絕緣層構(gòu)圖，以分別形成第二柵電極148和第二柵絕緣層圖案146。第 二柵絕緣層圖案146、第二柵電極148和第三硬掩模150可以形成第二柵結(jié)構(gòu)152。可以在 第二柵結(jié)構(gòu)152的側(cè)壁上形成間隔物153?？梢酝ㄟ^向第二區(qū)中襯底100的上部?jī)?nèi)注入雜 質(zhì)，在第二區(qū)中襯底IOO的上部處形成第二源/漏區(qū)151。因此，可以形成平面晶體管。
參照?qǐng)D2和圖3，電容器158可以形成在柱130和絕緣間層144上，以被電連接到 柱130?？梢酝ㄟ^例如在柱130和絕緣間層144上順序堆疊下電極158a、電介質(zhì)層158b和 上電極158c來形成每個(gè)電容器158。在形成下電極158a之前，可以去除柱130頂表面上的 第一柵絕緣層134中的和第二襯里142中的部分。下電極158a可以具有圓柱形形狀或柱 形狀。 在可替選的實(shí)施方式中，可以不形成電容器158，使得半導(dǎo)體器件可以具有1T的 結(jié)構(gòu)。 第二絕緣間層154可以形成在襯底100、第二隔離層圖案124b、絕緣層圖案133和 第一絕緣間層144上，以覆蓋第二柵結(jié)構(gòu)152。第一接觸插塞155a可以形成為穿過第一絕緣 間層144和第二絕緣間層154，并且第二接觸插塞155b可以形成為穿過第二絕緣間層154 和掩模150。第一布線156a可以形成在第二絕緣間層154上，以被電連接到第一接觸插塞 155a。第二布線156b可以形成在第二絕緣間層154上，以被電連接到第二接觸插塞155b。 其他布線(未示出)可以進(jìn)一步形成在第二絕緣間層154上，以被電連接到第二源/漏區(qū) 151。 如上所述，可以制造出具有包括垂直溝道晶體管的存儲(chǔ)器單元和包括平面晶體管 的外圍電路。 圖20和圖21示出根據(jù)另一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面圖。具體來講，圖20示 出在第二方向上截取的半導(dǎo)體器件的橫截面圖；并且圖21示出在與第二方向垂直的第一方向上截取的半導(dǎo)體器件的橫截面圖。 參照?qǐng)D20和圖21，半導(dǎo)體器件可以具有包括第一區(qū)和第二區(qū)的襯底200。第一區(qū) 中襯底200的頂表面具有的高度可以與第二區(qū)的高度基本上相同，S卩，共面?？梢栽谝r底 200與第一柵電極238之間形成蝕刻停止層228。蝕刻停止層228可以使襯底200與第一 柵電極238電絕緣。蝕刻停止層228可以覆蓋第二區(qū)中的第二柵結(jié)構(gòu)221和間隔物222。
可以在第一區(qū)中的襯底200上形成垂直溝道晶體管。垂直溝道晶體管可以具有包 括單晶硅的柱234?？梢栽诿總€(gè)柱234的上部處形成雜質(zhì)區(qū)240。每個(gè)垂直溝道晶體管還 可以包括第一柵電極238，該第一柵電極238環(huán)繞柱234的中部以及柱234表面上的第一柵 絕緣層237。用作位線的多個(gè)第一源/漏區(qū)226可以形成在襯底200的上部。每個(gè)位線可 以在第一方向上延伸，并且可以電連接在第一方向上對(duì)準(zhǔn)的一些柱234。
可以在第二區(qū)中的襯底200上形成平面晶體管。平面晶體管可以包括第二柵結(jié)構(gòu) 221，第二柵結(jié)構(gòu)221具有在襯底200上順序堆疊的第二柵絕緣層圖案216、第二柵電極218 和掩模220。平面晶體管還可以包括在與第二柵結(jié)構(gòu)221相鄰的襯底200的上部中的第二 源/漏區(qū)223。 圖20和圖21中的每個(gè)垂直晶體管和每個(gè)平面晶體管可以分別具有與圖2和圖3 中的垂直晶體管和平面晶體管基本上相同的結(jié)構(gòu)。 可以在第一區(qū)的襯底200上形成第一隔離層圖案214a，并且可以在第二區(qū)的襯底 200上形成第二隔離層圖案214b。可以在襯底200與隔離層圖案214a和214b之間形成氧 化物層210和/或第一襯里212。 可以在第一柵電極238、第一柵絕緣層237和蝕刻停止層228上形成第二襯里 242?？梢栽诘诙r里242上形成第一絕緣間層244，以填充第一柵電極238之間和柱234 之間的空間。 可以在蝕刻停止層228上形成第二絕緣間層230，以覆蓋第二柵結(jié)構(gòu)221?？梢栽?第一絕緣間層244和第二絕緣間層230上形成第三絕緣間層246。 第一接觸插塞247a可以形成為穿過第一絕緣間層244和第三絕緣間層246。第一 布線248a可以形成在第三絕緣間層246上，以便被電連接到第一接觸插塞248a。第二接 觸插塞247b可以形成為穿過第二絕緣間層230和第三絕緣間層246、蝕刻停止層228以及 掩模220。第二布線248b可以形成在第三絕緣間層246上，以便被電連接到第二接觸插塞 248b。其他布線(未示出)可以進(jìn)一步形成在第三絕緣間層246上，以便被電連接到第二 源/漏區(qū)223。電容器250可以形成在第一絕緣間層244上，以便被電連接到柱234，電容 器250包括下電極250a、電介質(zhì)層250b和上電極250c。 圖22至圖31示出根據(jù)實(shí)施例的制造圖20和圖21中半導(dǎo)體器件的方法中各個(gè)階 段的橫截面圖。 參照?qǐng)D22，可以提供具有第一區(qū)和第二區(qū)的襯底200。襯底200可以包括例如單 晶硅。第一區(qū)可以用作用于存儲(chǔ)器單元的單元區(qū)，并且第二區(qū)可以用作用于外圍電路的外 圍電路區(qū)。 可以在襯底200上形成襯墊氧化物層和第一硬掩模層?？梢酝ㄟ^例如熱氧化襯底
200的頂表面來形成襯墊氧化物層?？梢杂衫绲栊纬傻谝挥惭谀?。 可以在第一硬掩模層上形成第一光致抗蝕劑圖案。使用第一光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模，可以將第一硬掩模層和襯墊氧化物層構(gòu)圖。因此，可以在襯底200上形成襯墊氧 化物層圖案202和第一硬掩模204?？梢酝ㄟ^例如灰化工藝和/或剝離工藝去除第一光致 抗蝕劑圖案。 使用第一硬掩模204和襯墊氧化物層圖案202作為蝕刻掩模，可以局部地去除襯 底200的一部分，以分別在第一區(qū)和第二區(qū)中的襯底200上部處形成第一溝槽206和第二 溝槽208。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一溝槽206具有的寬度可以比第二溝槽208的寬度窄。
使用第一硬掩模204和襯墊氧化物層圖案202作為離子注入掩模，可以將雜質(zhì)注 入襯底200中，以形成雜質(zhì)區(qū)(未示出)。 參照?qǐng)D23，可以對(duì)包括第一溝槽206和第二溝槽208的底部和側(cè)壁的襯底200的 頂表面進(jìn)行熱氧化，以形成氧化物層210?？梢栽谘趸飳?10、襯墊氧化層圖案202和第 一硬掩模204上形成第一襯里212。第一襯里212可以由例如氮化硅形成。
可以在第一襯里212上形成絕緣層(未示出)，以填充第一溝槽206和第二溝槽 208?？梢杂衫缇哂辛己瞄g隙填充特性的氧化硅來形成絕緣層?？梢詫⒔^緣層的上部平 坦化，直到暴露第一硬掩模204上的第一襯里212中的部分。 填充第一溝槽206的絕緣層中的部分可以是第一隔離層圖案214a，并且填充第二 溝槽208的絕緣層中的部分可以是第二隔離層圖案214b。襯底200可以由隔離層圖案214a 和214b劃分成有源區(qū)和隔離區(qū)。在第一區(qū)中的有源區(qū)中的部分可以是第一有源區(qū)，在第二 區(qū)中的有源區(qū)中的部分可以是第二有源區(qū)。 參照?qǐng)D24，可以通過例如濕法蝕刻工藝去除第一硬掩模204上的第一襯里212中 的部分和襯墊氧化物層圖案202。 在濕法蝕刻工藝中，可以去除隔離層圖案214a和214b的上部，使得隔離層圖案
214a和214b的頂表面具有的高度可以與襯底200的高度基本上相同。 可以在第二區(qū)中的襯底200的暴露部分上，順序形成第二柵絕緣層、傳導(dǎo)層和第
二硬掩模層?？梢詫⒌诙惭谀訕?gòu)圖，以形成第二硬掩模220。使用第二硬掩模220，可
以將傳導(dǎo)層和第二柵絕緣層構(gòu)圖，以分別形成第二柵電極218和第二柵絕緣層圖案216。第
二柵絕緣層圖案216、柵電極218和第二硬掩模220可以形成第二柵結(jié)構(gòu)221?？梢栽诘诙?br> 柵結(jié)構(gòu)221的側(cè)壁上形成間隔物222。 可以在第一區(qū)中的襯底200上形成第二光致抗蝕劑圖案(未示出)。通過使用第 二光致抗蝕劑圖案和第二柵結(jié)構(gòu)221作為離子注入掩模向與第二柵結(jié)構(gòu)221相鄰的第二區(qū) 中的襯底200的上部注入雜質(zhì)，在與第二柵結(jié)構(gòu)221相鄰的第二區(qū)中的襯底200的上部處 形成第二源/漏區(qū)223。因此，可以在第二區(qū)中的襯底200上形成平面晶體管。然后可以去 除第二光致抗蝕劑圖案。 參照?qǐng)D25，可以在第二區(qū)中的襯底200上形成第三抗蝕劑圖案224，以便覆蓋平面 晶體管。使用第三光致抗蝕劑圖案作為離子注入掩模，可以將雜質(zhì)注入襯底200中，以形成 多個(gè)第一雜質(zhì)區(qū)226。每個(gè)第一雜質(zhì)區(qū)226可以在第一方向上延伸，并且用作位線。然后可 以去除第三光致抗蝕劑圖案224。 在可替選的實(shí)施方式中，可以在形成襯墊氧化物層和第一硬掩模層之前，形成雜 質(zhì)區(qū)。具體來講，通過在第一區(qū)中的襯底200上部處形成第一溝槽206，可以將雜質(zhì)區(qū)劃分 成第一雜質(zhì)區(qū)226。
參照?qǐng)D26，可以在襯底200、隔離層圖案214a和214b、第二柵結(jié)構(gòu)221和間隔物222上，形成蝕刻停止層228。蝕刻停止層228可以由例如氮化硅形成?？梢栽谖g刻停止層228上形成第二絕緣間層230。 參照?qǐng)D27，可以在第二絕緣間層230上形成第四光致抗蝕劑圖案(未示出)。第四光致抗蝕劑圖案可以具有在第一方向上延伸的？L?？梢允褂玫谒墓庵驴刮g劑圖案作為蝕刻掩模，蝕刻第二絕緣間層230和蝕刻停止層228，以形成暴露第一雜質(zhì)區(qū)226的開口 232。
在一個(gè)實(shí)施方式中，可以在開口 232的側(cè)壁上形成間隔物(未示出)，由此減小開口 232的寬度。 參照?qǐng)D28，可以在第一雜質(zhì)區(qū)226上形成柱234。可以使用暴露的第一雜質(zhì)區(qū)226作為晶種，通過例如SEG工藝或LEG工藝來形成柱234。因此，柱234可以包括單晶硅。
參照?qǐng)D29，在第二區(qū)中的第二絕緣間層230上，可以形成第五光致抗蝕劑圖案236。 使用第五光致抗蝕劑圖案236作為蝕刻掩模，可以蝕刻第二絕緣間層230，以便暴露蝕刻停止層228。蝕刻工藝可以包括例如干法蝕刻工藝或濕法蝕刻工藝。通過例如灰化工藝和/或剝離工藝，可以去除第五光致抗蝕劑圖案236。 參照?qǐng)D30，可以在柱234的表面上形成第一柵絕緣層237。可以通過例如對(duì)柱234的表面進(jìn)行熱氧化來形成第一柵絕緣層237。在可替選的實(shí)施方式中，可以通過例如在柱234的表面上沉積氧化硅來形成第一柵絕緣層237。 可以在第一柵絕緣層237和蝕刻停止層228上形成第一柵電極238?？梢酝ㄟ^與
參照?qǐng)D13至圖15示出的工藝基本上相同的工藝來形成第一柵電極238。 第一柵電極238可以通過蝕刻停止層228與襯底200電絕緣。 可以將雜質(zhì)注入柱234的上部，以形成用作源/漏區(qū)的第一雜質(zhì)區(qū)240。 參照?qǐng)D31，可以在第一柵電極238和第一柵絕緣層237上形成第二襯里242。第
二襯里242可以由例如氮化硅形成?？梢栽诘诙r里242上形成第一絕緣間層244，以填充
柱234之間的空間。可以將第一絕緣間層244的上部平坦化，直到暴露柱234頂表面上方
的第二襯里242中的部分。 參照?qǐng)D20和圖21，在第一絕緣間層244和第二絕緣間層230上，可以形成第三絕緣間層246。 第一接觸插塞247a可以被形成穿過第一絕緣間層244和第三絕緣間層246。第二接觸插塞247b可以被形成為穿過第二絕緣間層230和第三絕緣間層246、蝕刻停止層228和掩模220。第一布線248a可以形成在第三絕緣間層246上，以便被電連接到第一接觸插塞248a。第二布線248b可以形成在第三絕緣間層246上，以便被電連接到第二接觸插塞248b。其他布線(未示出)可以進(jìn)一步形成在第三絕緣間層246上，以便被電連接到第二源/漏區(qū)223。 電容器250可以形成在第一絕緣間層244上，以便被電連接到柱234，電容器250包括下電極250a、電介質(zhì)層250b和上電極250c。 如上所述，可以容易并有效地制造具有垂直溝道晶體管和平面晶體管的半導(dǎo)體器件。 圖32示出根據(jù)又一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面圖。圖33示出圖32中半導(dǎo)體器件的柱和位線的透視圖。 圖32中的半導(dǎo)體器件可以與圖2中的半導(dǎo)體器件基本上相同，不同之處在于位線可以具有包括傳導(dǎo)圖案和雜質(zhì)區(qū)的堆疊結(jié)構(gòu)。因此，類似的附圖標(biāo)記表示類似的元件，并且在此省略重復(fù)的說明。 參照?qǐng)D32和圖33，半導(dǎo)體器件可以包括襯底100的每個(gè)第一有源區(qū)上部處的傳導(dǎo)圖案300a。 傳導(dǎo)圖案300a可以電連接到第一雜質(zhì)區(qū)112a。傳導(dǎo)圖案300a可以由例如金屬、金屬氮化物、金屬硅化物等形成。傳導(dǎo)圖案300a可以具有例如單層或多層結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方式中，金屬硅化物可以包括例如硅化鈷、硅化鈦等。 第一雜質(zhì)區(qū)112a與傳導(dǎo)圖案300a —起可以用作位線。因?yàn)閭鲗?dǎo)圖案300a具有低電阻，所以位線可以具有降低的電阻。 如圖32所示，第一區(qū)中襯底100的頂表面具有的高度可以不與第二區(qū)的高度相同。然而，與圖20中的半導(dǎo)體器件類似，在可替選的實(shí)施方式中，襯底IOO在整個(gè)第一區(qū)和第二區(qū)上可以具有均勻的頂表面，即，共面的頂表面。 圖34示出在制造圖32和圖33的半導(dǎo)體器件的方法中各個(gè)階段的橫截面圖。制造圖32和圖33的半導(dǎo)體器件的方法與圖4至圖17所示的方法基本上相同，不同之處在于傳導(dǎo)圖案300a的形成。因此，可以使用圖4至圖17之中的一些附圖來示出制造本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的方法中的階段。 參照?qǐng)D34，可以在圖5中的第一區(qū)中的襯底100上形成傳導(dǎo)層300?？梢酝ㄟ^例如沉積工藝和熱處理工藝形成傳導(dǎo)層300。 具體來講，可以在第二區(qū)中的襯底100上形成阻擋層圖案(未示出)。阻擋層可以由例如氮化硅形成?？梢栽谝r底100和阻擋層圖案上形成金屬層(未示出)?？梢詫?duì)襯底IOO執(zhí)行熱處理工藝，使得金屬層中的金屬和襯底100中的硅可以相互反應(yīng)。因此，可以在襯底100上形成包括例如金屬氮化物的傳導(dǎo)層300?？梢匀コ饘賹又胁慌c硅反應(yīng)的部分以及阻擋層。 然后，可以執(zhí)行與參照?qǐng)D6至圖IO所示的工藝基本上相同的工藝。當(dāng)去除第一絕緣層圖案124c的暴露部分以及在其下方的第一襯里122和氧化物層120的一部分時(shí)，還可以去除傳導(dǎo)層300的一部分，由此形成傳導(dǎo)圖案300a。 可以執(zhí)行與參照?qǐng)D11至圖19、圖2和圖3所示的工藝基本上相同的工藝，使得可以制造出半導(dǎo)體器件。 圖35示出根據(jù)又一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的柱和位線的透視圖。 圖35中的半導(dǎo)體器件與圖33中的器件基本上相同，不同之處在于柱的位置和第
一有源區(qū)的形狀。因此，類似的附圖標(biāo)記表示類似的元件，并且在此省略了重復(fù)說明。 參照?qǐng)D35，第一有源區(qū)可以在第一方向上延伸。第一有源區(qū)在與第一方向垂直的
第二方向上具有可以根據(jù)位置而變化的寬度。即，第一有源區(qū)在沒有形成柱130a的第一位
置處可以具有第一寬度，并且在形成有柱130a的第二位置處可以具有第二寬度，所述第二
寬度大于所述第一寬度。在第二位置處，第一有源區(qū)可以在第二方向上突出。 如圖35所示，柱130a可以以Z字形來設(shè)置，即， 一個(gè)柱130a可以在第一有源區(qū)的
特定部分處沿著第二方向形成。在可替選的實(shí)施方式中，兩個(gè)柱130a可以在第一有源區(qū)的特定部分處沿著第二方向形成。 第一有源區(qū)具有的寬度可以大于柱130a的寬度。因此，半導(dǎo)體器件可以包括足夠的傳導(dǎo)圖案300a，由此使位線的電阻降低。 可以通過與參照?qǐng)D34所示的方法基本上相同的方法來制造圖35所示的半導(dǎo)體器件。然而，柱130a的位置和第一有源區(qū)的形狀與圖33中的半導(dǎo)體器件的不同，并因此用于形成第一有源區(qū)和柱130a的蝕刻掩模圖案可以不同。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以在相同襯底上容易地形成垂直溝道晶體管和平面晶體管。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以通過例如外延生長(zhǎng)工藝形成柱，并由此可以容易地形成具有所需尺寸的柱。 另外，可以在形成柱之前形成位線，由此容易形位線。另外，可以在形成柱子花錢形成隔離層圖案，由此容易形成隔離層圖案。因此，具有包括柱的垂直溝道晶體管的半導(dǎo)體器件可以具有良好的電特性。 本文已經(jīng)公開了示例實(shí)施例，并且雖然采用了特定術(shù)語，但是使用它們只是出于總體說明的目的，而不是為了進(jìn)行限制。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不脫離下面權(quán)利要求闡述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種變化。
1權(quán)利要求
一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括提供襯底，所述襯底包括單晶硅并且具有第一區(qū)和第二區(qū)；在所述襯底的所述第一區(qū)中，從所述襯底的頂表面生長(zhǎng)柱；形成包括第一柵結(jié)構(gòu)的垂直溝道晶體管，使得所述第一柵結(jié)構(gòu)環(huán)繞所述柱的中部；以及在所述襯底的所述第二區(qū)中，在所述襯底上形成第二晶體管，使得所述第二晶體管包括第二柵結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在生長(zhǎng)所述柱之前，蝕刻所述第一區(qū)中的所述 襯底，使得所述第一區(qū)中的所述襯底的項(xiàng)表面比所述第二區(qū)中的所述襯底的頂表面低。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述柱具有的頂表面與所述第二區(qū)中的所述襯 底的頂表面共面，或者所述柱具有的頂表面比所述第二區(qū)中的所述襯底的頂表面高。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述第一區(qū)和所述第二區(qū)中的所述襯底的 上部形成隔離層圖案。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，形成所述隔離層圖案的步驟發(fā)生在形成所述柱之前。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，生長(zhǎng)所述柱的步驟包括執(zhí)行激光外延生長(zhǎng)LEG 工藝或選擇性外延生長(zhǎng)SEG工藝。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，生長(zhǎng)所述柱的步驟包括所述SEG工藝，所述SEG 工藝包括在所述襯底的所述第一區(qū)中，在所述襯底上形成絕緣層圖案；局部地去除所述絕緣層圖案的一部分，以便形成暴露所述第一區(qū)中所述襯底頂表面的 開口 ；以及從所述襯底的所述頂表面生長(zhǎng)所述柱。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，生長(zhǎng)所述柱的步驟包括所述LEG工藝，所述LEG 工藝包括在所述襯底的所述第一區(qū)中，在所述襯底上形成絕緣層圖案；局部地去除所述絕緣層圖案的一部分，以形成暴露所述第一區(qū)中所述襯底頂表面的開□;在所述開口中形成非晶硅層；以及對(duì)所述非晶硅層執(zhí)行熱處理，以將所述非晶硅層轉(zhuǎn)換成包括單晶硅的所述柱。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括通過將雜質(zhì)注入到所述襯底的上部來形成位線。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，形成所述位線的步驟發(fā)生在生長(zhǎng)所述柱之前。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括形成電容器，使得所述電容器被電連接到所 述柱。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括通過將雜質(zhì)注入所述柱的上部來形成雜質(zhì)區(qū)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二晶體管包括平面晶體管。
全文摘要
一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括提供襯底，所述襯底包括單晶硅并且具有第一區(qū)和第二區(qū)；在所述第一區(qū)中，從所述襯底的頂表面開始生長(zhǎng)柱；形成包括第一柵結(jié)構(gòu)的垂直溝道晶體管，使得所述第一柵結(jié)構(gòu)環(huán)繞所述柱的中部；以及在所述襯底的所述第二區(qū)上形成第二晶體管，使得所述第二晶體管包括第二柵結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01L21/8239GK101794736SQ201010110970
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月2日
發(fā)明者吳容哲, 金岡昱 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社