半导体装置的制作方法

本公开的示例实施例涉及一种半导体装置。更具体地说，本公开的示例实施例涉及一种包括竖直沟道的存储器装置。

背景技术：

1、为了提高半导体装置的集成度，已经开发了包括竖直沟道晶体管的存储器装置，并且最近，氧化物半导体材料已经用于竖直沟道晶体管的沟道中。需要一种减小包括氧化物半导体材料的沟道与包括金属的接触插塞之间的接触电阻且将电信号施加到所述沟道的方法。

技术实现思路

1、示例实施例提供了一种具有改进的特性的半导体装置。

2、根据示例实施例，一种半导体装置可以包括位线、栅电极、栅极绝缘图案、沟道、氧化物半导体图案和接触插塞。位线可以在衬底上。栅电极可以在位线上。栅极绝缘图案可以在栅电极的侧壁上。沟道可以接触位线的上表面和栅极绝缘图案的侧壁，并且可以包括非晶氧化物半导体材料。氧化物半导体图案可以接触沟道的上侧壁，并且可以包括结晶氧化物半导体材料。接触插塞可以接触沟道的顶表面和氧化物半导体图案的上表面。

3、根据示例实施例，一种半导体装置可以包括位线、栅电极、栅极绝缘图案、沟道、氧化物半导体图案和接触插塞。位线可以在衬底上。栅电极可以在位线上。栅极绝缘图案可以在栅电极的侧壁上。沟道可以接触位线的上表面和栅极绝缘图案的侧壁。氧化物半导体图案可以接触沟道的侧壁的上部。接触插塞可以接触沟道的顶表面和氧化物半导体图案的上表面，并且可以具有在基本上垂直于衬底的上表面的竖直方向上与氧化物半导体图案的侧壁对齐的侧壁。

4、根据示例实施例，一种半导体装置可以包括位线、栅电极、栅极绝缘图案、沟道、氧化物半导体图案、接触插塞和电容器。位线可以在衬底上，并且位线中的每一个可以在基本上平行于衬底的上表面的第一方向上延伸。位线可以在基本上平行于衬底的上表面并与第一方向相交的第二方向上彼此间隔开。每个栅电极可以在位线上沿第二方向延伸，并且栅电极可以沿第一方向彼此间隔开。栅极绝缘图案可以在每个栅电极的第一方向的侧壁上。沟道可以在第一方向上接触每个位线的上表面和栅极绝缘图案的侧壁，并且可以包括非晶氧化物半导体材料。氧化物半导体图案可以在第一方向上接触沟道的侧壁的上部，并且可以包括结晶氧化物半导体材料。接触插塞可以接触沟道的顶表面和氧化物半导体图案的上表面。电容器可以在接触插塞上。

5、根据示例实施例的半导体装置可以包括氧化物半导体图案，该氧化物半导体图案接触在位线与接触插塞之间的沟道的侧壁以及接触插塞的表面，因此氧化物半导体图案和沟道可以共同用作沟道结构，从而可以减小接触插塞和沟道结构之间的接触电阻。

6、与包括非晶氧化物半导体材料的沟道不同，氧化物半导体图案可以包括结晶氧化物半导体材料，因此氧化物半导体图案与接触插塞之间的接触电阻可以低于沟道与接触插塞之间的接触电阻。

7、此外，当与沟道相比时，氧化物半导体图案可以具有增加的载流子浓度，因此半导体装置可以具有增加的导通电流。

技术特征：

1.一种半导体装置，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述接触插塞的侧壁与所述氧化物半导体图案的侧壁在实质上垂直于所述衬底的上表面的竖直方向上彼此对齐。

3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述沟道的上表面与所述氧化物半导体图案的上表面实质上共面。

4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述栅极绝缘图案的顶表面距所述衬底的上表面的距离大于所述沟道的顶表面距所述衬底的上表面的距离。

5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，所述栅极绝缘图案在所述栅电极与所述沟道之间。

6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述栅极绝缘图案在所述栅电极的下表面上。

7.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括在所述栅电极和所述接触插塞之间的绝缘图案，其中，所述绝缘图案将所述栅电极和所述接触插塞彼此分开。

8.根据权利要求7所述的半导体装置，其中，所述绝缘图案在所述栅电极的另一侧壁、所述栅极绝缘图案的另一侧壁、以及所述沟道的与所述位线的上表面接触的部分的上表面上。

9.根据权利要求7所述的半导体装置，其中，所述绝缘图案在所述栅电极的另一侧壁上以及所述栅极绝缘图案的与所述沟道的上表面的一部分接触的部分的上表面上。

10.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括所述接触插塞上的电容器。

11.一种半导体装置，包括：

12.根据权利要求11所述的半导体装置，其中，所述位线在与所述衬底的上表面实质上平行的第一方向上延伸，并且

13.根据权利要求11所述的半导体装置，其中，在与所述衬底的上表面实质上平行的第一方向上：

14.根据权利要求11所述的半导体装置，还包括在所述栅电极和所述接触插塞之间的绝缘图案，其中，所述绝缘图案将所述栅电极和所述接触插塞彼此分开，

15.根据权利要求11所述的半导体装置，其中，所述沟道包括非晶氧化物半导体材料，并且所述氧化物半导体图案包括结晶氧化物半导体材料。

16.一种半导体装置，包括：

17.根据权利要求16所述的半导体装置，其中，所述接触插塞的在所述第一方向上的侧壁与所述氧化物半导体图案的在所述第一方向上的侧壁在实质上垂直于所述衬底的上表面的竖直方向上对齐。

18.根据权利要求16所述的半导体装置，其中，所述沟道的上表面与所述氧化物半导体图案的上表面实质上共面。

19.根据权利要求16所述的半导体装置，其中，所述栅极绝缘图案的上表面距所述衬底的上表面的距离大于所述沟道的上表面距所述衬底的上表面的距离。

20.根据权利要求16所述的半导体装置，还包括在所述栅电极中的每一个与所述接触插塞之间的绝缘图案，其中，所述绝缘图案将所述栅电极中的每一个与所述接触插塞彼此分开。

技术总结一种半导体装置，包括：在衬底上的位线；在位线上的栅电极；在栅电极的侧壁上的栅极绝缘图案；接触位线的上表面和栅极绝缘图案的侧壁的沟道；接触沟道的上侧壁的氧化物半导体图案；以及接触沟道的上表面和氧化物半导体图案的上表面的接触插塞。沟道包括非晶氧化物半导体材料。氧化物半导体图案包括结晶氧化物半导体材料。技术研发人员：严祥训受保护的技术使用者：三星电子株式会社技术研发日：技术公布日：2024/7/15