儲裝置的立體圖。
[0077]參見圖21A和圖21B，數(shù)據(jù)儲存單元317和319形成在去除第一區(qū)301A的硬掩模圖案(見圖20的303)的空間中。數(shù)據(jù)儲存單元317和319可以包括例如電極317和可變電阻層319，但本發(fā)明構(gòu)思不限于此。
[0078]在形成數(shù)據(jù)儲存單元317和數(shù)據(jù)儲存單元319之后，導(dǎo)電材料形成在包括數(shù)據(jù)儲存單元317和數(shù)據(jù)儲存單元319的半導(dǎo)體襯底301上，并且被圖案化以形成互連層321?；ミB層321可以被圖案化以與數(shù)據(jù)儲存單元317和319、柵接觸313和源接觸315電耦接。
[0079]形成在半導(dǎo)體襯底301和柵接觸313之間的絕緣柱體323可以防止柵接觸313與半導(dǎo)體襯底301接觸，且因而可以改善半導(dǎo)體存儲裝置的產(chǎn)量。
[0080]圖22是說明根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個實施例的垂直型半導(dǎo)體裝置的截面圖。
[0081]參見圖22，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個實施例的垂直型半導(dǎo)體裝置可以包括限定有第一區(qū)401A、第二區(qū)403A和第三區(qū)401B的半導(dǎo)體襯底201。例如，第一區(qū)401A可以是器件形成區(qū)，第二區(qū)403A可以是柵接觸區(qū)，而第三區(qū)401B可以是源接觸區(qū)。
[0082]從半導(dǎo)體襯底201垂直延伸的至少一個柱體421被設(shè)置在第一區(qū)401A中，且柵絕緣層207形成在柱體421的外周緣上。
[0083]第一絕緣層401被形成為在第一區(qū)401A中被柵絕緣層207包圍的柱體的下端部的外周緣上具有第一高度，并且柵導(dǎo)電層403被形成為在絕緣層401上具有第二高度以包圍柱體的外周緣。柵導(dǎo)電層403的高度可以被形成為比柱體的高度更低，并且柵導(dǎo)電層403可以被形成為水平延伸至第二區(qū)403A。附圖標(biāo)記205可以表示硬掩模圖案，附圖標(biāo)記405可以表示第一掩埋絕緣層，而附圖標(biāo)記407可以表示第二掩埋絕緣層。
[0084]在第二區(qū)403A中從半導(dǎo)體襯底201的表面向下形成具有預(yù)定尺寸(寬度、深度和長度)的無源區(qū)203。無源區(qū)203包括從半導(dǎo)體襯底201的表面向上垂直延伸的至少一個柱體。從第一區(qū)401A延伸的第一絕緣層401形成在第二區(qū)403A中形成的柱體的下端部的外周緣上，且從第一區(qū)401A延伸的柵導(dǎo)電層403形成在第一絕緣層401上以包圍柱體的外周緣。
[0085]形成在第二區(qū)403A中的至少一個柱體，例如用于柵接觸的柱體，具有比第一絕緣層401的上表面更高且比柵導(dǎo)電層403的表面更低的高度。與柵導(dǎo)電層403電耦接的柵接觸413形成在用于柵接觸的柱體上。
[0086]與半導(dǎo)體襯底201電耦接且從半導(dǎo)體襯底201的表面垂直形成的源接觸415形成在第三區(qū)401B中。
[0087]因此，柵接觸413形成在用第一絕緣層401包圍的無源區(qū)203上，而源接觸415形成在為有源區(qū)的半導(dǎo)體襯底201上。
[0088]在本發(fā)明構(gòu)思的實施例中，第二區(qū)403A可以被限定成沿著水平方向與第一區(qū)40IA相鄰，并且第三區(qū)401B可以被限定成沿著水平方向與第二區(qū)403A相鄰。
[0089]在圖22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)401A中的柱體的上端部可以用作漏極區(qū)，而形成在第一區(qū)401A中的柱體與柵導(dǎo)電層403重疊的部分可以用作溝道區(qū)。
[0090]柵導(dǎo)電層403從第一區(qū)401A延伸至第二區(qū)403A以與柵接觸413接觸，并且柵極電壓經(jīng)由形成在柵接觸413上的互連層被施加至柵導(dǎo)電層403。此外，源極電壓經(jīng)由形成在第三區(qū)401B中形成的源接觸415上的互連層被施加至半導(dǎo)體襯底201。
[0091]圖22中所示的半導(dǎo)體裝置可以用作垂直型晶體管。
[0092]特別地，柵接觸413被形成為通過無源區(qū)203和第一絕緣層401與半導(dǎo)體襯底201間隔開，且因而，可以防止柵極端子和源極端子之間的短路。
[0093]圖23至圖26是說明根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個實施例的制造垂直型半導(dǎo)體裝置的方法的截面圖。
[0094]為了制造根據(jù)實施例的垂直型半導(dǎo)體裝置，可以通過圖5至圖8的工藝來形成用柵絕緣層207包圍外周緣的柱體。
[0095]隨后，如在圖23中所示，形成具有第一高度的絕緣層401，以包圍柱體的下端部的外周緣。
[0096]如在圖24中所示，通過在包括絕緣層401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，來在絕緣層401上形成具有第二高度的柵導(dǎo)電層403以包圍柱體的外周緣。沿著第一方向，例如字線方向?qū)艑?dǎo)電層403圖案化為線型，從而獲得字線之間的隔離。
[0097]參見圖25，第一掩埋絕緣層405形成在圖案化的柵導(dǎo)電層403被分開然后被平坦化的半導(dǎo)體襯底201上。去除形成在第三區(qū)401B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。然后，第二掩埋絕緣層407形成在第三區(qū)401B的半導(dǎo)體襯底201上，且以及形成暴露出半導(dǎo)體襯底201的表面的源接觸孔409。
[0098]在本發(fā)明構(gòu)思的一個實施例中，第一掩埋絕緣層405可以分開包括掩埋在柵導(dǎo)電層403之間的絕緣層、和掩埋在柵導(dǎo)電層403上的絕緣層，即在柱體之間。
[0099]如在圖26中所示，將形成在第二區(qū)403A中的柱體中的任何一個，例如用于柵接觸的柱體選擇性地刻蝕成具有預(yù)定的高度，例如足以暴露出柵導(dǎo)電層403的側(cè)壁的高度，從而形成柵接觸孔411。在本發(fā)明構(gòu)思的一個實施例中，可以將柵接觸的柱體刻蝕成具有比絕緣層401的上表面更高且比柵導(dǎo)電層403的上表面更低的高度。
[0100]導(dǎo)電材料被掩埋在源接觸孔409和柵接觸孔411中，然后被平坦化以形成柵接觸413和源接觸415。如在圖22中所示形成柵接觸413和源接觸415。
[0101]在實施例中，在形成柱體之前，無源區(qū)203形成在第二區(qū)403A的半導(dǎo)體襯底201中具有充足的深度，即比形成柱體的深度更大的深度。此外，在形成柱體之后，形成絕緣層401以包圍柱體的下端部的外周緣。因此，柵接觸413可以通過無源區(qū)203和絕緣層401與半導(dǎo)體襯底201充分地間隔開，且因而，可以防止柵極端子和源極端子之間的短路。
[0102]圖22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。
[0103]圖27A和圖27B是說明利用圖22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27A說明半導(dǎo)體存儲裝置的截面圖，且圖27B說明半導(dǎo)體存儲裝置的立體圖。
[0104]參見圖27A和圖27B，數(shù)據(jù)儲存單元417和418形成在去除第一區(qū)401A的硬掩模圖案(見圖26的205)的空間中。數(shù)據(jù)儲存單元417和418可以包括例如電極417和可變電阻層418，但本發(fā)明構(gòu)思不限于此。
[0105]在形成數(shù)據(jù)儲存單元417和418之后，導(dǎo)電材料形成在包括數(shù)據(jù)儲存單元417和418的半導(dǎo)體襯底201上，并且被圖案化為形成互連層419?？梢詫⒒ミB層419圖案化以與數(shù)據(jù)儲存單元417和418、柵接觸413和源接觸415電耦接。
[0106]除了形成在半導(dǎo)體襯底201中的無源區(qū)203之外，包圍柱體的下端部的絕緣層401也可以防止柵接觸413與半導(dǎo)體襯底201接觸，且因而可以提高半導(dǎo)體存儲裝置的產(chǎn)量。
[0107]本發(fā)明構(gòu)思的以上實施例是說明性的并非限制性的。各種替換和等同形式是可以的。本發(fā)明不限于本文中描述的實施例。本發(fā)明也不限于任何特定類型的半導(dǎo)體器件。其他的增加、刪減或修改根據(jù)本公開是顯然的，并且旨在落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
[0108]通過以上實施例可以看出，本申請?zhí)峁┝艘韵碌募夹g(shù)方案。
[0109]技術(shù)方案1.一種垂直型半導(dǎo)體裝置，包括:
[0110]半導(dǎo)體襯底，包括第一區(qū)和第二區(qū)；
[0111]無源區(qū)，形成在所述第二區(qū)的所述半導(dǎo)體襯底中并且從所述半導(dǎo)體襯底的表面起形成；
[0112]一個或更多個第一柱體，從所述第一區(qū)的所述半導(dǎo)體襯底垂直地延伸；
[0113]一個或更多個第二柱體，從所述無源區(qū)垂直地延伸；
[0114]柵導(dǎo)電層，形成在所述半導(dǎo)體襯底上，并且包圍所述第一柱體和所述第二柱體；以及
[0115]柵接觸，形成在所述第二柱體中的至少一個上以與所述柵導(dǎo)電層耦接，
[0116]其中，所述第二柱體中的所述至少一個具有比所述柵導(dǎo)電層更低的高度。
[0117]技術(shù)方案2.如技術(shù)方案I所述的垂直型半導(dǎo)體裝置，還包括:
[0118]源接觸，在所述半導(dǎo)體襯底的第三區(qū)中與所述半導(dǎo)體襯底電耦接，并且從所述半導(dǎo)體襯底的表面垂直地延伸。
[0119]技術(shù)方案3.如技術(shù)方案2所述的垂直型半導(dǎo)體裝置，其中，所述第二區(qū)被限定成沿著水平方向與所述第一區(qū)相鄰，并且所述第三區(qū)被限定成沿著所述水平方向與所述第二區(qū)相鄰。
[0120]技術(shù)方案4.如技術(shù)方案I所述的垂直型半導(dǎo)體裝置，還包括:
[0121 ] 一個或更多個數(shù)據(jù)儲存單元，形成在所述第一柱體上。
[0122]技術(shù)方案5.如技術(shù)方案4所述的垂直型半導(dǎo)體裝置，其中，所述數(shù)據(jù)儲存單元包括可變電阻層。
[0123]技術(shù)方案6.如技術(shù)方案I所述的垂直型半導(dǎo)體裝置，還包括: