第二區(qū)203A相鄰。
[0041]在圖4中所示的半導(dǎo)體裝置中，半導(dǎo)體襯底201可以用作公共源極區(qū)，形成在第一區(qū)201A中的柱體的上端部可以用作漏極區(qū)，以及形成在第一區(qū)201A中的柱體與柵導(dǎo)電層209重疊的部分可以用作溝道區(qū)。
[0042]柵導(dǎo)電層209從第一區(qū)201A延伸至第二區(qū)203A以與柵接觸221接觸，并且柵極電壓經(jīng)由形成在柵接觸221上的互連層被施加至柵導(dǎo)電層209。此外，源極電壓經(jīng)由形成在源接觸223 (形成在第三區(qū)201B中)上的互連層被施加至半導(dǎo)體襯底201。
[0043]圖4中所示的半導(dǎo)體裝置可以作為垂直型操作，具體地垂直溝道型晶體管來操作。
[0044]圖5至圖13是說明根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個(gè)實(shí)施例的制造垂直型半導(dǎo)體裝置的方法的截面圖。
[0045]如在圖5中所示，在半導(dǎo)體襯底201的給定區(qū)中形成具有從半導(dǎo)體襯底201的表面向下給定尺寸(寬度、深度和長度)的無源區(qū)203。除了無源區(qū)203之外的半導(dǎo)體襯底201可以被稱為有源區(qū)。如在圖6中所示，硬掩模圖案205形成在包括無源區(qū)203的半導(dǎo)體襯底201上。硬掩模圖案205可以形成在隨后要描述的柱體形成區(qū)中。
[0046]如在圖7中所示，使用硬掩模圖案作為刻蝕掩模將半導(dǎo)體襯底201和無源區(qū)203圖案化至預(yù)定的深度以形成多個(gè)柱體。此時(shí)，可以將圖案化深度判定成基于半導(dǎo)體襯底201的表面比無源區(qū)203的底部的深度更小的深度。因此，可以在半導(dǎo)體襯底201中將第一區(qū)201A限定為器件形成區(qū)，將第二區(qū)203A限定為柵接觸區(qū)，以及將第三區(qū)201B限定為源接觸區(qū)。
[0047]圖8說明柵絕緣層207形成在半導(dǎo)體襯底201的表面上、無源區(qū)203的表面上以及多個(gè)柱體的外周緣上。
[0048]圖9說明通過在包括柵絕緣層207的半導(dǎo)體襯底201上形成柵導(dǎo)電材料并且將柵導(dǎo)電材料凹陷來在每個(gè)柱體的外周緣上形成具有給定高度的柵導(dǎo)電層209。在形成柵導(dǎo)電層209之后，沿著例如字線方向的第一方向?qū)艑?dǎo)電層209圖案化為線型，由此獲得字線之間的間隔。
[0049]圖10說明第一絕緣層211被形成為掩埋在圖案化的柵導(dǎo)電層209被分開然后被平坦化的半導(dǎo)體襯底中。此時(shí)，掩埋在柵導(dǎo)電層209之間的絕緣層可以與掩埋在柵導(dǎo)電層209上(即，柱體之間)的絕緣層分開使用。
[0050]如圖11中所示，去除形成在第三區(qū)201B的半導(dǎo)體襯底201上的結(jié)構(gòu)以暴露出半導(dǎo)體襯底201。如在圖12中所示，在第三區(qū)201B的半導(dǎo)體襯底201上形成第二絕緣層215，以及形成暴露出半導(dǎo)體襯底201的表面的源接觸孔217。
[0051]如圖13中所示，選擇性地將形成在第二區(qū)203A中的柱體的任何一個(gè)，例如用于柵接觸的柱體去除成具有給定高度，例如足以暴露出柵導(dǎo)電層209的側(cè)面的高度，由此形成柵接觸孔219。即，可以將柵接觸的柱體去除成具有比半導(dǎo)體襯底201的表面更高且比柵導(dǎo)電層209的表面更低的高度。
[0052]導(dǎo)電材料掩埋在源接觸孔217和柵接觸孔219中，然后被平坦化以形成柵接觸221和源接觸223。如圖4中所示形成柵接觸221和源接觸223。
[0053]在實(shí)施例中，在形成柱體之前，無源區(qū)203形成在第二區(qū)203A的半導(dǎo)體襯底201中具有充足的深度，例如比形成柱體的深度更大的深度。因此，柵接觸221垂直地形成在無源區(qū)203上，且因而，可以防止柵極端子和源極端子之間的短路。
[0054]圖4中所示的垂直型半導(dǎo)體裝置可以用作晶體管，且因而，數(shù)據(jù)儲存單元可以形成在晶體管上以構(gòu)成存儲裝置。
[0055]圖14A和圖14B是說明利用圖4中所示的垂直型半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體存儲裝置的圖。圖14A說明半導(dǎo)體存儲裝置的截面圖，且圖14B說明半導(dǎo)體存儲裝置的立體圖。
[0056]參見圖14A和圖14B，從包括如圖4所示的柵接觸221和源接觸223的半導(dǎo)體襯底中去除硬掩模圖案205，以及數(shù)據(jù)儲存單元225和227形成在去除硬掩模圖案205的空間中。數(shù)據(jù)儲存單元225和227可以包括電極225和可變電阻層227，但本發(fā)明構(gòu)思不限于此。
[0057]在形成數(shù)據(jù)儲存單元225和227之后，導(dǎo)電材料形成在包括數(shù)據(jù)儲存單元225和227的半導(dǎo)體襯底201上，并且被沿著第二方向，即與第一方向大體垂直的方向圖案化以形成互連層229?？梢詫⒒ミB層229圖案化以與數(shù)據(jù)儲存單元225和227、柵接觸221和源接觸223電耦接。
[0058]形成在半導(dǎo)體襯底201中的無源區(qū)203可以防止柵接觸221與半導(dǎo)體襯底201接觸，且因而可以改善半導(dǎo)體存儲裝置的產(chǎn)量。
[0059]圖15是說明根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個(gè)實(shí)施例的垂直型半導(dǎo)體裝置的截面圖。
[0060]參見圖15，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個(gè)實(shí)施例的垂直型半導(dǎo)體裝置可以包括限定有第一區(qū)301A、第二區(qū)301B和第三區(qū)301C的半導(dǎo)體襯底301。例如，第一區(qū)301A可以是器件形成區(qū)，第二區(qū)301B可以是柵接觸區(qū)，以及第三區(qū)201C可以是源接觸區(qū)。
[0061]從半導(dǎo)體襯底301垂直延伸的至少一個(gè)柱體325被設(shè)置在第一區(qū)301A中，且柵絕緣層305形成在柱體325的外周緣上。無源區(qū)307形成在由柵絕緣層305包圍的柱體325的下端部的外周緣上具有第一高度，且柵導(dǎo)電層309形成在無源區(qū)307上具有第二高度。附圖標(biāo)記303可以表示硬掩模圖案，附圖標(biāo)記311可以表示第一絕緣層，以及附圖標(biāo)記317可以表示第二絕緣層。
[0062]絕緣柱體323在第二區(qū)301B中從半導(dǎo)體襯底301的表面垂直地形成。無源區(qū)307形成在絕緣柱體323的下端部的外周緣上具有第一高度，且從第一區(qū)301A延伸的柵導(dǎo)電層309形成在無源區(qū)307上。形成在第二區(qū)301B中的至少一個(gè)柱體，例如用于柵接觸的柱體，具有比無源區(qū)307的表面更高且比柵導(dǎo)電層309的表面更低的高度。與柵導(dǎo)電層309的側(cè)壁電耦接的柵接觸313形成在用于柵接觸的柱體上。
[0063]源接觸315形成在第三區(qū)301C中以與半導(dǎo)體襯底301電耦接，并且從半導(dǎo)體襯底310的表面向上垂直地形成。因此，柵接觸313形成在由無源區(qū)307包圍的絕緣柱體323上以與半導(dǎo)體襯底301絕緣，而源接觸315被形成為與為有源區(qū)的半導(dǎo)體襯底301接觸。
[0064]在本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例中，第二區(qū)301B被限定成沿著水平方向與第一區(qū)301A相鄰，而第三區(qū)301C被限定成沿著水平方向與第二區(qū)301B相鄰。
[0065]在圖15中所示的半導(dǎo)體裝置中，半導(dǎo)體襯底301可以用作公共源極區(qū)，且形成在第一區(qū)301A中的柱體的上端部可以用作漏極區(qū)，以及形成在第一區(qū)301A中的柱體與柵導(dǎo)電層309重疊的部分可以用作溝道區(qū)。
[0066]柵導(dǎo)電層309從第一區(qū)301A延伸至第二區(qū)301B以與柵接觸313接觸，并且柵極電壓經(jīng)由形成在柵接觸313上的互連層被施加至柵導(dǎo)電層309。此外，源極電壓經(jīng)由形成在源接觸315 (形成在第三區(qū)301C中)上的互連層被施加至半導(dǎo)體襯底301。
[0067]因此，圖15中所示的半導(dǎo)體裝置可以用作垂直型晶體管。
[0068]圖16至圖19是說明根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個(gè)實(shí)施例的制造垂直型半導(dǎo)體裝置的方法的截面圖。
[0069]如圖16中所示，第一區(qū)301A、第二區(qū)301B和第三區(qū)301C被限定在半導(dǎo)體襯底301中，且在半導(dǎo)體襯底301的預(yù)定區(qū)，例如柱體形成區(qū)上形成硬掩模圖案303，以及使用硬掩模圖案303作為刻蝕掩模來將半導(dǎo)體襯底301圖案化以形成多個(gè)柱體。
[0070]參見圖17，在半導(dǎo)體襯底301的暴露出的表面，即半導(dǎo)體襯底301的上表面和每個(gè)柱體的外周緣上形成柵絕緣層305。形成具有第一高度的無源區(qū)307以包圍柱體的下端部的外周緣。
[0071]如在圖18中所示，柵導(dǎo)電材料形成在包括無源區(qū)307的半導(dǎo)體襯底301上，然后被凹陷以在無源區(qū)307上形成具有預(yù)定高度的柵導(dǎo)電層309來包圍柱體的外周緣。在形成柵導(dǎo)電層209之后，沿著第一方向，例如字線方向?qū)艑?dǎo)電層209圖案化成線型，由此獲得字線之間的間隔。
[0072]圖19說明第一絕緣層311形成在包括柵導(dǎo)電層309的半導(dǎo)體襯底301上，然后被平坦化。
[0073]如圖20中所示，去除形成在第二區(qū)30IB中的硬掩模圖案303和柱體，以及將絕緣材料掩埋在去除硬掩模圖案和柱體的空間中以形成絕緣柱體323。因此，絕緣柱體323與半導(dǎo)體襯底301絕緣，以及用無源區(qū)307來包圍絕緣柱體323的下端部的外周緣。
[0074]隨后，采用與參照圖11至圖13所述的方法類似的方式來形成柵接觸孔和源接觸孔。在形成柵接觸孔和源接觸孔之后，掩埋導(dǎo)電材料來形成如圖15中所示的柵接觸313和源接觸315。
[0075]在實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置中，柵導(dǎo)電層309被形成為與半導(dǎo)體襯底301間隔開無源區(qū)307的高度。柵接觸313形成在與半導(dǎo)體襯底301絕緣的絕緣柱體323上。因此，可以充分地保證柵接觸313和半導(dǎo)體襯底301之間的距離以防止短路。
[0076]圖21A和圖21B是說明利用圖15中所示的垂直型半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體存儲裝置的圖。圖21A說明半導(dǎo)體存儲裝置的截面圖，而圖21B說明半導(dǎo)體存