JP2007201454A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2007201454A
JP2007201454A JP2006352991A JP2006352991A JP2007201454A JP 2007201454 A JP2007201454 A JP 2007201454A JP 2006352991 A JP2006352991 A JP 2006352991A JP 2006352991 A JP2006352991 A JP 2006352991A JP 2007201454 A JP2007201454 A JP 2007201454A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor device
insulating film
film pattern
conductive film
conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006352991A
Other languages
English (en)
Inventor
Hyoung-Seub Rhie
李亨燮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2007201454A publication Critical patent/JP2007201454A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66666Vertical transistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7827Vertical transistors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/01Manufacture or treatment
    • H10B12/02Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/05Making the transistor
    • H10B12/053Making the transistor the transistor being at least partially in a trench in the substrate
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/34DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the transistor being at least partially in a trench in the substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract


【課題】 半導体装置及びその製造方法が開示される。
【解決手段】 半導体装置は、導電性構造物、第1絶縁膜、及び第1導電膜パターンを含む。導電性構造物は、第1部分、第2部分、及び第3部分を含む。第2部分は第1部分上で第1方向に延びていて、前記第1方向と実質的に垂直である第2方向に互いに離隔している。第3部分は第2部分上で第1及び第2方向に互いに離隔している。第1絶縁膜は、第2部分の側壁を塗布する。第1導電膜パターンは、第1絶縁膜上に形成される。本発明によると、ボディに相当する第2部分が第1方向に延びている。従って、ボディはソース/ドレイン領域によって絶縁されない。又、第2部分に相対的に広い幅のチャンネルが形成されるので、半導体装置は相対的に速い動作速度を有する。
【選択図】図2

Description

本発明は、半導体装置及びその製造方法に関する。より詳細には、本発明は、垂直に延びたチャンネルが形成される半導体装置及びその製造方法に関する。
トランジスタは、ソース領域、ドレイン領域、チャンネルが形成されるボディ、電極、及び絶縁膜を含む。絶縁膜は、電極をソース領域、ドレイン領域、及びボディと電気的に絶縁する。電極は、ボディに電圧を印加する。
垂直に延びたボディを有する従来のトランジスタの例は、特許文献1に開示されている。従来のトランジスタに含まれるボディは、ソース領域及びドレイン領域から絶縁されている。従って、フローティングボディ現象によってトランジスタの動作特性が悪化するという問題点がある。
即ち、ソース領域及びドレイン領域がボディが絶縁しているため、トランジスタが動作する時、ボディにホールが蓄積される。ボディにホールが蓄積されると、トランジスタの動作特性が悪化する。
特許文献2、特許文献3、及び特許文献4には、前記問題点を解決することができるトランジスタ及びその製造方法が開示されている。
特許文献2、特許文献3、及び特許文献4によると、多数のボディがボディラインを通じて互いに電気的に連結される。そして、ボディラインと電気的に接触するボディの第1側壁と反対側の第2側壁にはワードラインが電気的に接触する。
即ち、特許文献2、特許文献3、及び特許文献4に開示されたボディは、それぞれ単一のワードラインと電気的に接触する。従って、トランジスタの電流駆動能力がそれだけ減少して、動作速度が低下しうる。
また、ボディの第1側壁及び第2側壁上にボディライン及びワードラインをそれぞれ形成するのに必要な工程が複雑であるという問題点がある。
米国特許第6,337,497号 米国特許第5,907,170号 米国特許第6,395,597号 米国特許第6,191,448号
本発明の第1目的は、ソース/ドレイン領域から絶縁されないボディを含み、チャンネル幅を大きくして、動作速度が相対的に速い半導体装置を提供することにある。
本発明の第2目的は、前記半導体装置の製造方法を提供することにある。
第1目的を達成するための本発明の実施形態によると、半導体装置は、導電性構造物、第1絶縁膜、及び第1導電膜パターンを含む。導電性構造物は、第1部分、第2部分、及び第3部分を含む。第2部分は、第1部分上で第1方向に延びている。第2部分は、第1方向と実質的に垂直である第2方向に互いに離隔している。第3部分は、第2部分上で第1及び第2方向に互いに離隔している。第1絶縁膜は、第2部分の側壁を覆っている。第1導電膜パターンは、第1絶縁膜上に形成される。
第2目的を達成するための本発明の実施形態によると、まず、半導体基板を形成する。ここで、半導体基板は、基部及び突出部を含む。突出部は、基部上で第1方向に延びている。又、突出部は、第1方向と実質的に垂直な第2方向に互いに離隔している。次いで、突出部の側面上に第1絶縁膜を形成する。次いで、第1絶縁膜上に第1導電膜パターンを形成する。次いで、基部の上部に第1不純物領域を形成する。次いで、突出部の上部を部分的に除去して突出部の下部上に第1及び第2方向に互いに離隔する凸部を形成する。凸部の上部に第2不純物領域を形成する。
本発明によると、半導体装置は、ソース/ドレイン領域によって孤立されないボディを含む。又、半導体装置は、相対的にチャンネル幅が大きいので、速い動作速度を有する。ボディがソース/ドレイン領域によって絶縁されないので、ボディにホールが蓄積されることを効果的に防止することができる。結果的に、ボディに蓄積されたホールによる半導体装置の動作不良を減少させることができる。
以下、半導体装置及びその製造方法を添付図面を参照して詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態によって制限されるものではない。該当分野で通常の知識を有する当業者なら、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正するか、変更することができる。添付された図面で構成要素の大きさは、本発明をより容易に説明するために、実際より拡大又は縮小されている場合がある。第1構成要素「上に」第2構成要素が形成されると言及される場合、第2構成要素が第1構成要素と接しながら第1構成要素の上側に形成されてもよいし、第1構成要素と第2構成要素との間に第3構成要素が介在していてもよい。
図1は、本発明の実施形態による半導体装置を示す正面図である。図2は、図1に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。図3は、図1に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。図4は、図1に図示された半導体装置を示す回路図である。
図1乃至図4を参照すると、半導体装置は、導電性構造物11、第1絶縁膜21、及び第1導電膜パターン12を含む。導電性構造物11は、第1部分11a、第2部分11b、及び第3部分11cを含む。
第1部分11aの下部領域1は、実質的に板(plate)形状を有する。第1部分11aの上部領域2は、下部領域1上で第1方向に延びている。また、上部領域2は、第1方向と実質的に垂直な第2方向に互いに離隔している。第1部分11aは、導電領域10上に形成されることができる。
第2部分11bは、第1部分11a上で第1方向に延びている。また、第2部分11bは、第2方向に互いに離隔している。具体的には、第2部分11bの下部領域3は、実質的に棒(bar)形状を有する。また、下部領域3は、第1方向に延びている。第2部分11bの上部領域4は、下部領域3上で第1及び第2方向に互いに離隔する。
第3部分11cは、第2部分11b上で第1及び第2方向に互いに離隔している。具体的には、第3部分11cは、第2部分11bの上部領域4上に位置する。第2方向における第3部分11cの幅は、第2方向における第2部分11bの幅より実質的に大きいことができる。
第1部分11a及び第3部分11cは、電子を提供するN型不純物を含むことができる。N型不純物は、例えば、リン(P)、ヒ素(As)、又はアンチモン(Sb)であり得る。これらは、単独又は混合して使用することができる。第1部分11a及び第3部分11cは、ソース/ドレイン領域として使用される。具体的には、第1部分11aは、下部ソース/ドレイン領域として使用される。一方、第3部分11cは、上部ソース/ドレイン領域として使用される。
第2部分11bは、ホールを提供するP型不純物を含むことができる。P型不純物は、例えば、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、又はインジウムであり得る。これらは、単独又は混合して使用することができる。第2部分11bは、チャンネルが形成されるボディに相当する。
第1部分11a及び第3部分11cがN型不純物を含む場合、第1部分11aの下に位置する導電領域10は、P型不純物を含むことができる。
第1絶縁膜21は、第2部分11bの側壁を覆う。第1絶縁膜21は、比較的均一な厚みを有する。第1絶縁膜21は、第1方向に延延びた部分を有する。第1絶縁膜21の垂直に延びた部分(第1方向及び第2方向に垂直な第3方向に延びた部分)は、第2方向に互いに離隔している。即ち、第1絶縁膜21の垂直に延びた部分は、第1部分11a、第2部分11b、及び第3部分11cによって定義される溝5の内面上に形成される。
第1導電膜パターン12は、第1絶縁膜21上で第1方向に延びている。第1導電膜パターン12は、第2方向に互いに離隔している。第1導電膜パターン12は、第2部分11bと平行して配置されている。また、第1絶縁膜21は、第1導電膜パターン12を導電性構造物11から電気的に絶縁させる。第1導電膜パターン12は、ワードラインに相当する。
具体的には、1つの第2部分11bは、2つの第1導電膜パターン12と平行して配置されている。従って、本発明の実施形態による半導体装置は、特許文献2、特許文献3、及び特許文献4に開示された従来の半導体装置より実質的に速い動作速度を有することができる。
また、特許文献2、特許文献3、及び特許文献4によると、多数のボディがボディラインを通じて互いに電気的に連結される。しかし、本発明の実施形態では、ボディに相当する第2部分11bが第1方向に延びた下部3を有する。第2部分11bの下部3がボディラインの役割を果たすので、ボディラインを追加的に形成するのに必要な工程が要求されない。
半導体装置は、第2導電膜パターン13、第2絶縁膜22、及び第3導電膜パターン14を更に含むことができる。第2導電膜パターン13は、第3部分11cと電気的に連結される。第2導電膜パターン13は、実質的なシリンダー形状を有することができる。第2絶縁膜22は、第2導電膜パターン13上に形成される。第3導電膜パターン14は、第2絶縁膜22上で第2方向に延長する。第3導電膜パターン14は、第1方向に互いに離隔している。第3導電膜パターン14は、ビットラインに相当する。
ここで、第2導電膜パターン13は、キャパシタの下部電極に相当する。第2絶縁膜22は、キャパシタの誘電膜に相当する。第3導電膜パターン14は、キャパシタの上部電極に相当する。
また、半導体装置は、第2部分11bと電気的に連結される導電性部材15を更に含むことができる。即ち、第2部分11bは、導電性部材15(図4参照)を通じて互いに電気的に連結される。
図5、図8、図11、図14、図17、図20、図23、図26、図29、図32、図35、図38、図41、図44、及び図47は、図1に図示された半導体装置を製造する方法を説明するための正面図である。図6、図9、図12、図15、図18、図21、図24、図27、図30、図33、図36、図39、図42、図45、及び図48は、図5、図8、図11、図14、図17、図20、図23、図26、図29、図32、図35、図38、図41、図44、及び図47にそれぞれ図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。図7、図10、図13、図16、図19、図22、図25、図28、図31、図34、図37、図40、図43、図46、及び図49は、図5、図8、図11、図14、図17、図20、図23、図26、図29、図32、図35、図38、図41、図44、及び図47にそれぞれ図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。
図5乃至図7を参照すると、基部110及び予備突出部120aを含む予備半導体基板100aを形成する。予備突出部120aは、基部110上で第1方向に延びている。予備突出部120aは、第1方向と実質的に垂直である第2方向に互いに離隔している。
基部110及び予備突出部120aは、予備溝30aを定義する。予備溝30aは、第1方向に延びている。予備溝30aは、第2方向に互いに離隔している。
予備半導体基板100aは、予備第1マスク膜パターン200aを1つの第1エッチングマスクとして使用するエッチング工程によって形成されることができる。予備第1マスク膜パターン200aは、第1方向に延びている。予備第1マスク膜パターン200aは、第2方向に互いに離隔している。
予備半導体基板100aは、ホールを提供するP型不純物を含むことができる。P型不純物は、例えば、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、又はインジウムであり得る。これらは単独又は混合して使用することができる。
図8乃至図10を参照すると、予備第1マスク膜パターン200aを1つの第2エッチングマスクとして使用して予備突出部120aの側壁をエッチングして、基部110上に突出部120を形成する。ここで、予備突出部120aの側壁は、等方性エッチングされることができる。突出部120は、第1方向に延びている。突出部120は、第2方向に互いに離隔している。また、突出部120は、下部120b及び上部120cを含む。
ここで、突出部120の下部120bは、特許文献2、特許文献3、及び特許文献4に開示されたボディラインの役割を果たす。従って、特許文献2、特許文献3、及び特許文献4でボディラインを追加的に形成するために使用した複雑な工程が要求されない。
基部110及び突出部120は、溝30を定義する。溝30は、第1方向に延びている。溝30は、第2方向に互いに離隔している。溝30のサイズは、予備溝30aのサイズより実質的に大きい。
図11乃至図13を参照すると、溝30の内面上に比較的均一な厚みを有する第1絶縁膜300を形成する。第1絶縁膜300は、溝30の内面に沿って形成される。第1絶縁膜300が酸化物を含む場合、第1絶縁膜300は、熱酸化工程によって形成されることができる。
その後、第1絶縁膜300上に、第1絶縁膜300で部分的に埋め立てられた溝30を完全に埋め立てる第1導電膜を形成する。第1導電膜は、不純物でドーピングされたポリシリコンを含むことができる。その後、第1導電膜を予備第1マスク膜パターン200aが露出するまで平坦化して、予備第1導電膜パターン400aを形成する。予備第1導電膜パターン400aは第1方向に延びている。又、予備第1導電膜パターン400aは、第2方向に互いに離隔している。
図14乃至図16を参照すると、第1予備マスク膜パターン200aを1つの第3エッチングマスクとして使用して予備第1導電膜パターン400aをエッチングする。従って、第3エッチングマスクの下に第1導電膜パターン400が形成される。即ち、第1絶縁膜300で覆われた突出部120の側壁上に第1導電膜パターン400が形成される。ここで、予備第1導電膜パターン400aは、異方性にエッチングされることができる。第1導電膜パターン400は、第1方向に延びている。第1導電膜パターン400は、第2方向に互いに離隔している。第1導電膜パターン400は、ワードラインに相当する。
本発明の一実施例によると、第1導電膜パターン400を形成した後、第1導電膜パターン400の間に露出した第1絶縁膜300の部分を選択的に除去することができる。この場合、基部110が部分的に露出される。
図17乃至図19を参照すると、基部110の上部に第1不純物領域111を形成する。第1不純物領域111は、電子を提供するN型不純物を含むことができる。N型不純物は、例えば、リン、ヒ素、又はアンチモンであり得る。これらは単独又は混合して使用することができる。
具体的には、第1予備マスク膜パターン200a及び第1導電膜パターン400を1つの第1イオン注入マスクとして使用して、基部110にN型不純物を注入する。従って、基部110の上部に第1不純物領域111が形成される。第1不純物領域111は、実質的な板形状を有することができる。
ここで、第1不純物領域111に含まれたN型不純物は、突出部120の底部まで拡散されることができる。この場合、第1不純物領域111は、基部110の上部から突出部120の底部まで延長する。
第1導電膜パターン400の間に露出される第1絶縁膜300の部分を選択的に除去した場合、N型不純物が基部110の上部に直接的に注入されることができる。しかし、この場合、基部110の上部に欠陥が発生する虞がある。従って、基部110の上部を熱処理して、基部110の上部に発生した欠陥を治癒することが好ましい。
図20乃至図22を参照すると、第1絶縁膜300及び第1導電膜パターン400で部分的に埋め立てられたグルーブ30を完全に満たす第1絶縁体を形成する。その後、第1絶縁体を第1予備マスク膜パターン200aが露出するまで平坦化して、第1絶縁体パターン500を形成する。
図23乃至図25を参照すると、第1絶縁体パターン500及び第1予備マスク膜パターン200a上に第2マスク膜パターン600を形成する。第2マスク膜パターン600は、第2方向に延びている。第2マスク膜パターン600は、第1方向に互いに離隔する。
図26乃至図28を参照すると、第2マスク膜パターン600及び第1絶縁体パターン500を1つの第4エッチングマスクとして使用して、予備第1マスク膜パターン200aを部分的に除去する。従って、第1マスク膜パターン200が形成される。第1マスク膜パターン200は、第1及び第2方向に互いに離隔している。
その後、第2マスク膜パターン600、第1絶縁体パターン500及び第1マスク膜パターン200を1つの第5エッチングマスクとして使用して突出部120の上部120cをエッチングする。ここで、第1不純物領域111は露出されない。従って、突出部120の下部120b上に凸部121が形成される。凸部121は、第1及び第2方向に互いに離隔する。突出部120の下部120b、凸部121及び第1絶縁膜300は、リセス40を定義する。具体的に、凹部40は、凸部121によって第1方向に定義される。凹部40は、第1絶縁膜300によって第2方向に定義される。その後、第2マスク膜パターン600を除去する。
図29乃至図31を参照すると、第1マスク膜パターン200及び第1絶縁膜300上に凹部40を埋め立てる第2絶縁体を形成する。その後、第1マスク膜パターン200及び第1絶縁体パターン500が露出されるまで、第2絶縁体を平坦化して凹部40を埋め立てる第2絶縁体パターン700を形成する。
図32乃至図34を参照すると、第1マスク膜パターン200を貫通する第1開口50を形成する。従って、突出部120は、第1開口50を通じて露出される。
図35乃至図37を参照すると、凸部121の上部に第2不純物領域122を形成する。第2不純物領域122は、電子を提供するN型不純物を含むことができる。N型不純物は、リン、ヒ素、又はアンチモンであり得る。これらは単独又は混合して使用することができる。第2不純物領域122は、第1及び第2方向に互いに離隔している。
具体的には、第1マスク膜パターン200、第1絶縁体パターン500、及び第2絶縁体パターン700を1つの第2イオン注入マスクとして使用して凸部121の上部にN型不純物を注入する。従って、凸部121の上部に第2不純物領域122が形成される。ここで、第1不純物領域111と第2不純物領域122は、互いに離隔している。又、第1不純物領域111と第2不純物領域122の間にボディが形成される。
予備半導体基板100aがP型不純物でドーピングされた場合、第1不純物領域111及び第2不純物領域122の間に形成されるボディはP型不純物を含む。
ここで、1つのボディは、2つの第1導電膜パターン400と平行して配置される。従って、本発明の実施形態による半導体装置は、特許文献2、特許文献3、及び特許文献4に開示された従来の半導体装置より大きな幅のチャンネルを有するので、実質的に速い動作速度を有することができる。
図38乃至図40を参照すると、第1マスク膜パターン200、第1絶縁体パターン500、及び第2絶縁体パターン700上に第1開口50を埋め立てる導電体を形成する。その後、導電体を第1マスク膜パターン200、第1絶縁体パターン500、及び第2絶縁体パターン700が露出するまで平坦化して、第1開口50内にコンタクト800を形成する。
図41乃至図43を参照すると、第1マスク膜パターン200、第1絶縁体パターン500、及び第2絶縁体パターン700上にコンタクト800を露出させる第2開口60を有するモールド膜900を形成する。その後、第2開口60の内面及びモールド膜900上に比較的均一な厚みを有する第2導電膜を形成する。第2導電膜上に第2導電膜で部分的に埋め立てられた第2開口60を完全に埋め立てる犠牲膜を形成する。その後、犠牲膜及び第2導電膜をモールド膜800が露出するまで平坦化して、第2導電膜パターン1000及び犠牲膜パターンを形成する。その後、犠牲膜パターンを選択的に除去する。第2導電膜パターン1000は、キャパシタの下部電極に相当する。
図44乃至図46を参照すると、モールド膜900及び第2導電膜パターン1000上に比較的均一な厚みを有する第2絶縁膜1100を形成する。即ち、第2絶縁膜1100は、モールド膜900及び第2導電膜パターン1000に沿って形成される。第2絶縁膜1100は、キャパシタの誘電膜に相当する。
図47乃至図49を参照すると、第2絶縁膜1100上に第3導電膜パターン1200を形成する。第3導電膜パターン1200は、第2方向に延びている。第3導電膜パターン1200は、第1方向に互いに離隔している。第3導電膜パターン1200は、第1導電膜パターン1000及び第2絶縁膜1100で部分的に埋め立てられた第2開口60は、完全に埋め立てる。第3導電膜パターン1200は、キャパシタの上部電極に相当する。又、第3導電膜パターン1200は、ビットラインに相当する。
ここで、第1方向に延長する突出部120の下部120bを電気的に連結する導電性部材(図4の参照番号15)を更に形成することができる。この際、突出部120の下部120bは、導電性部材を通じて互いに電気的に連結される。
本発明によると、半導体装置は、ソース/ドレイン領域によって孤立されないボディを含む。又、半導体装置内に形成されるチャンネル幅が相対的に大きいため、半導体装置の動作速度が相対的に速い。ボディがソース/ドレイン領域によって孤立されないので、ボディにホールが蓄積されることを効果的に防止することができる。結果的に、ボディに蓄積されたホールによる半導体装置の動作特性低下を減少させることができる。
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
本発明の実施例による半導体装置を示す正面図である。 図1に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。 図1に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。 図1に図示された半導体装置を示す回路図である。 図1に図示された半導体装置を製造する方法を説明するための正面図である。 図5に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。 図5に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。 図1に図示された半導体装置を製造する方法を説明するための正面図である。 図8に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。 図8に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。 図1に図示された半導体装置を製造する方法を説明するための正面図である。 図11に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。 図11に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。 図1に図示された半導体装置を製造する方法を説明するための正面図である。 図14に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。 図14に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。 図1に図示された半導体装置を製造する方法を説明するための正面図である。 図17に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。 図17に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。 図1に図示された半導体装置を製造する方法を説明するための正面図である。 図20に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。 図20に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。 図1に図示された半導体装置を製造する方法を説明するための正面図である。 図23に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。 図23に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。 図1に図示された半導体装置を製造する方法を説明するための正面図である。 図26に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。 図26に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。 図1に図示された半導体装置を製造する方法を説明するための正面図である。 図29に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。 図29に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。 図1に図示された半導体装置を製造する方法を説明するための正面図である。 図32に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。 図32に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。 図1に図示された半導体装置を製造する方法を説明するための正面図である。 図35に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。 図35に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。 図1に図示された半導体装置を製造する方法を説明するための正面図である。 図38に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。 図38に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。 図1に図示された半導体装置を製造する方法を説明するための正面図である。 図41に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。 図41に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。 図1に図示された半導体装置を製造する方法を説明するための正面図である。 図44に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。 図44に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。 図1に図示された半導体装置を製造する方法を説明するための正面図である。 図47に図示されたI−I’に沿って切断した断面図である。 図47に図示されたII−II’に沿って切断した断面図である。
符号の説明
10 導電領域
11 導電性構造物
11a 第1部分
11b 第2部分
11c 第3部分
12 第1導電膜パターン
21 第1絶縁膜

Claims (10)

  1. 第1部分、前記第1部分上で第1方向に延びていて前記第1方向と実質的に垂直な第2方向に互いに離隔している第2部分、前記第2部分上で前記第1及び第2方向に互いに離隔している第3部分を含む導電性構造物と、
    前記第2部分の側壁を覆う第1絶縁膜と、
    前記第1絶縁膜上に形成される第1導電膜パターンと、
    を含むことを特徴とする半導体装置。
  2. 前記第1部分及び前記第3部分はN型不純物を含み、
    前記第2部分はP型不純物を含むことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 前記第3部分と電気的に連結された第2導電膜パターンと、
    前記第2導電膜パターンを覆う第2絶縁膜と、
    前記第2絶縁膜上に形成され前記第2方向に延びていて前記第1方向に互いに離隔している第3導電膜パターンと、
    を更に含むことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  4. 前記第2部分と電気的に連結される導電性部材を更に含むことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  5. 基部及び前記基部上で第1方向に延びていて前記第1方向と実質的に垂直な第2方向に互いに離隔している突出部を含む半導体基板を形成する段階と、
    前記突出部の側面上に第1絶縁膜を形成する段階と、
    前記第1絶縁膜上に第1導電膜パターンを形成する段階と、
    前記基部の上部に第1不純物領域を形成する段階と、
    前記突出部の上部を部分的に除去して前記突出部の下部上に前記第1及び第2方向に互いに離隔している凸部を形成する段階と、
    前記凸部の上部に第2不純物領域を形成する段階と、
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  6. 前記第1及び第2不純物領域は、実質的に同じ不純物を含むことを特徴とする請求項5記載の半導体装置の製造方法。
  7. 前記不純物は、N型不純物であることを特徴とする請求項6記載の半導体装置の製造方法。
  8. 前記半導体基板は、P型不純物でドーピングされることを特徴とする請求項5記載の半導体装置の製造方法。
  9. 前記第2不純物領域と電気的に連結される第3導電膜パターンを形成する段階と、
    前記第3導電膜パターンを覆う第2絶縁膜を形成する段階と、
    前記第2絶縁膜上に前記第2方向に延びていて前記第1方向に互いに離隔している第3導電膜パターンを形成する段階と、を更に含むことを特徴とする請求項5記載の半導体装置の製造方法。
  10. 前記突出部の前記下部と電気的に連結される導電性部材を形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項5記載の半導体装置の製造方法。
JP2006352991A 2006-01-26 2006-12-27 半導体装置及びその製造方法 Pending JP2007201454A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060008313A KR100685659B1 (ko) 2006-01-26 2006-01-26 반도체 장치 및 그 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007201454A true JP2007201454A (ja) 2007-08-09

Family

ID=38104321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006352991A Pending JP2007201454A (ja) 2006-01-26 2006-12-27 半導体装置及びその製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US7489003B2 (ja)
JP (1) JP2007201454A (ja)
KR (1) KR100685659B1 (ja)
CN (1) CN101009281A (ja)
DE (1) DE102007005558B4 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009152585A (ja) * 2007-12-24 2009-07-09 Hynix Semiconductor Inc 垂直チャネルトランジスタを備える半導体素子の製造方法
JP2010245196A (ja) * 2009-04-02 2010-10-28 Elpida Memory Inc 半導体装置およびその製造方法
JP2016171221A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 株式会社東芝 半導体記憶装置及び半導体装置の製造方法
JP7498821B2 (ja) 2012-02-29 2024-06-12 株式会社半導体エネルギー研究所 トランジスタ及び半導体装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8643087B2 (en) * 2006-09-20 2014-02-04 Micron Technology, Inc. Reduced leakage memory cells
KR101320517B1 (ko) * 2007-03-13 2013-10-22 삼성전자주식회사 커패시터리스 디램 및 그의 제조 및 동작방법
KR101420773B1 (ko) * 2009-07-15 2014-07-17 주성엔지니어링(주) 전기광학소자 및 이의 제작 방법
KR101736235B1 (ko) * 2010-10-08 2017-05-17 삼성전자주식회사 수직 채널 트랜지스터를 구비하는 반도체 장치 및 그 제조 방법
KR101723864B1 (ko) * 2010-10-08 2017-04-07 삼성전자주식회사 수직 채널 트랜지스터를 구비하는 반도체 장치 및 그 제조 방법
US8482126B2 (en) * 2011-09-02 2013-07-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
KR20130047410A (ko) 2011-10-31 2013-05-08 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 소자 및 그 형성방법
FR3050867B1 (fr) 2016-05-02 2018-05-25 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de fabrication d'un transistor a nanocouches a canal vertical
KR102524614B1 (ko) 2017-11-24 2023-04-24 삼성전자주식회사 반도체 메모리 소자

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61140170A (ja) * 1984-12-13 1986-06-27 Toshiba Corp 半導体記憶装置
JP2002033402A (ja) * 2000-06-15 2002-01-31 Samsung Electronics Co Ltd フローティングボディ効果を除去した半導体メモリ素子及びその製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6337497B1 (en) 1997-05-16 2002-01-08 International Business Machines Corporation Common source transistor capacitor stack
US5909618A (en) 1997-07-08 1999-06-01 Micron Technology, Inc. Method of making memory cell with vertical transistor and buried word and body lines
US6066869A (en) * 1997-10-06 2000-05-23 Micron Technology, Inc. Circuit and method for a folded bit line memory cell with vertical transistor and trench capacitor
US5907170A (en) * 1997-10-06 1999-05-25 Micron Technology, Inc. Circuit and method for an open bit line memory cell with a vertical transistor and trench plate trench capacitor
US6134175A (en) * 1998-08-04 2000-10-17 Micron Technology, Inc. Memory address decode array with vertical transistors
US5977579A (en) 1998-12-03 1999-11-02 Micron Technology, Inc. Trench dram cell with vertical device and buried word lines
US7045844B2 (en) * 2002-06-21 2006-05-16 Micron Technology, Inc. Memory cell and method for forming the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61140170A (ja) * 1984-12-13 1986-06-27 Toshiba Corp 半導体記憶装置
JP2002033402A (ja) * 2000-06-15 2002-01-31 Samsung Electronics Co Ltd フローティングボディ効果を除去した半導体メモリ素子及びその製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009152585A (ja) * 2007-12-24 2009-07-09 Hynix Semiconductor Inc 垂直チャネルトランジスタを備える半導体素子の製造方法
USRE44473E1 (en) 2007-12-24 2013-09-03 Hynix Semiconductor Inc. Method for fabricating semiconductor device with vertical channel transistor
JP2010245196A (ja) * 2009-04-02 2010-10-28 Elpida Memory Inc 半導体装置およびその製造方法
JP7498821B2 (ja) 2012-02-29 2024-06-12 株式会社半導体エネルギー研究所 トランジスタ及び半導体装置
JP2016171221A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 株式会社東芝 半導体記憶装置及び半導体装置の製造方法
US10038032B2 (en) 2015-03-13 2018-07-31 Toshiba Memory Corporation Semiconductor memory device, semiconductor device, and method for manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR100685659B1 (ko) 2007-02-26
US7489003B2 (en) 2009-02-10
CN101009281A (zh) 2007-08-01
DE102007005558B4 (de) 2012-03-15
US7910435B2 (en) 2011-03-22
DE102007005558A1 (de) 2007-08-09
US20070173027A1 (en) 2007-07-26
US20090155974A1 (en) 2009-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007201454A (ja) 半導体装置及びその製造方法
KR20220073718A (ko) 반도체 소자 및 이의 제조 방법
US7851293B2 (en) Method for forming vertical channel transistor of semiconductor device
US20150079744A1 (en) Semiconductor device with buried bit line and method for fabricating the same
US9000483B2 (en) Semiconductor device with fin structure and fabrication method thereof
JP2007500454A5 (ja)
US20100041208A1 (en) Semiconductor device manufactured with a double shallow trench isolation process
US7193276B2 (en) Semiconductor devices with a source/drain regions formed on a recessed portion of an isolation layer
KR101088816B1 (ko) 반도체 소자 및 그의 제조방법
KR20080099485A (ko) 반도체 소자의 트랜지스터 및 그 제조 방법
US7514330B2 (en) Semiconductor device having an under stepped gate for preventing gate failure and method of manufacturing the same
US20070278613A1 (en) Semiconductor device
US10811505B2 (en) Gate electrode having upper and lower capping patterns
US7537986B2 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
CN210073860U (zh) 半导体结构及存储器
TWI708342B (zh) 半導體結構及其製造方法以及半導體元件的終端區結構
KR20090111046A (ko) 반도체 소자 및 그의 제조방법
US20190027588A1 (en) Semiconductor structure and manufacturing method thereof
US9349813B2 (en) Method for fabricating semiconductor device
KR100720256B1 (ko) 반도체 소자의 제조 방법
KR100827522B1 (ko) 반도체 소자 및 그 제조 방법
US10522415B1 (en) Semiconductor device
CN111755335B (zh) 半导体结构及其形成方法
US10056378B2 (en) Silicon nitride fill for PC gap regions to increase cell density
KR20080002445A (ko) 벌브형 리세스 게이트의 형성방법

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20080201

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20080702

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090618

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120626

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120628

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20121204