发明名称 在半导体装置中制造垂直通道电晶体的方法
摘要 本发明揭示一种用于制造一半导体装置之方法,其包括:在一基板上形成一牺牲层;在该牺牲层中形成一接触孔;形成一支柱以填充该接触孔。该支柱横向延伸直至该牺牲层之一表面,且接着移除该牺牲层。该方法进一步包括在该支柱之一暴露侧壁上形成一闸极介电层,及在该闸极介电层上形成一闸电极。该闸电极包围该支柱之该侧壁。
申请公布号 TWI374483 申请公布日期 2012.10.11
申请号 TW097125825 申请日期 2008.07.09
申请人 海力士半导体股份有限公司 发明人 赵俊熙;朴相勋
分类号 H01L21/26 主分类号 H01L21/26
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 一种用于制造一半导体装置之方法,该方法包含:在一基板上形成一牺牲层;在该牺牲层中形成一接触孔;形成一支柱,该支柱填充该接触孔且在该牺牲层之一顶面上方延伸;移除该牺牲层;在该支柱之一暴露侧壁及该基板之一暴露部分上形成一闸极介电层;及在该闸极介电层上形成一闸电极,其中该闸电极包围形成于该支柱之该暴露侧壁上的该闸极介电层之一部分。如请求项1之方法,其中透过一磊晶生长由单晶矽形成该支柱。如请求项2之方法,其中该支柱之该形成包含:生长一第一单晶矽层以填充该接触孔;在该牺牲层之该顶面上方及在该第一单晶矽层上横向生长一第二单晶矽层;及蚀刻该第二单晶矽层之一部分以形成一头支柱,其中填充该接触孔之该第一单晶矽层为一体支柱。如请求项3之方法,其中该第一单晶矽层及该第二单晶矽层系经由一固相磊晶法(SPE)或一选择性磊晶生长(SEG)而生长。如请求项4之方法,其中该第二单晶矽层系使用一包括一磊晶横向过生长(ELO)之磊晶生长而生长。如请求项3之方法,其中该头支柱系使用一光阻图案作为一蚀刻阻障经由一蚀刻制程形成,该光阻图案具有一比该接触孔之宽度宽的宽度。如请求项3之方法,其中该头支柱之该形成包含:在该第二单晶矽层上形成一硬式遮罩层;在该硬式遮罩层上形成一抗反射层;在该抗反射层上形成一光阻图案;使用该光阻图案作为一蚀刻阻障来蚀刻该抗反射层及该硬式遮罩层,藉此形成一抗反射图案及一硬式遮罩图案;及使用该硬式遮罩图案作为一蚀刻阻障来蚀刻该第二单晶矽层。如请求项7之方法,其中该硬式遮罩层系由氮化矽(Si3N4)或碳化矽(SiC)形成。如请求项3之方法,其进一步包含在该头支柱之该形成之后在该头支柱之侧壁上形成一顶盖层。如请求项9之方法,其中该顶盖层系经由沈积及回蚀形成。如请求项10之方法,其中该顶盖层具有一具一层氮化物层之单层结构或一具一层氮化物层及一层氧化物层之多层结构。如请求项1之方法,其中该牺牲层包含一绝缘层。如请求项12之方法,其中该绝缘层包含一层氧化物层及一层氮化物层中之至少一者。如请求项1之方法,其中该牺牲层之该移除系经由湿式蚀刻执行。一种用于制造一半导体装置之一支柱之方法,该方法包含:在一基板上形成一牺牲层;在该牺牲层中形成一接触孔;形成一体支柱,该体支柱填充该接触孔;在该体支柱上形成一头支柱,该头支柱在该牺牲层之一顶面上横向延伸;及移除该牺牲层,其中该头支柱系使用一光阻图案作为一蚀刻阻障经由一蚀刻制程形成,该光阻图案具有一比该接触孔之宽度宽的宽度。如请求项15之方法,其中透过一磊晶生长由单晶矽形成该体支柱及该头支柱。如请求项15之方法,其中该体支柱及该头支柱包括一经由一固相磊晶法(SPE)或一选择性磊晶生长(SEG)而生长之单晶矽层。如请求项16之方法,其中该头支柱之该形成包含:在该体支柱上生长一用于该头支柱的单晶矽层;在该单晶矽层上形成一硬式遮罩层;在该硬式遮罩层上形成一抗反射层;在该抗反射层上形成一光阻图案;使用该光阻图案作为一蚀刻阻障来蚀刻该抗反射层及该硬式遮罩层,藉此形成一抗反射图案及一硬式遮罩图案;及使用该硬式遮罩图案作为一蚀刻阻障来蚀刻该单晶矽层。如请求项18之方法,其中该硬式遮罩层系由氮化矽(Si3N4)或碳化矽(SiC)形成。如请求项18之方法,其进一步包含在该头支柱之该形成之后在该头支柱之侧壁上形成一顶盖层。如请求项20之方法,其中该顶盖层系经由沈积及回蚀形成。如请求项21之方法,其中该顶盖层具有一具一层氮化物层之单层结构或一具一层氮化物层及一层氧化物层之多层结构。如请求项15之方法,其中该牺牲层包含一绝缘层。如请求项23之方法,其中该绝缘层包含一层氧化物层及一层氮化物层中之至少一者。如请求项15之方法,其中该牺牲层之该移除系经由湿式蚀刻执行。
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