[发明专利]柱状半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种柱状半导体装置的制造方法，该柱状半导体装置具有：半导体柱，朝垂直方向立于基板上；栅极绝缘层，包围前述半导体柱；及栅极导体层，包围前述栅极绝缘层；该柱状半导体装置的制造方法具有下列步骤：

形成第一半导体柱和第二半导体柱的步骤，该第一半导体柱为前述半导体柱而且在其顶部具有第一材料层，该第二半导体柱邻接于前述第一半导体柱且为前述半导体柱，而且在其顶部具有第二材料层；

于比前述栅极导体层上表面更上方，且于前述第一半导体柱和前述第二半导体柱的顶部外周部形成第一层间绝缘层的步骤；

形成第三材料层和第四材料层的步骤，该第三材料层位于前述第一层间绝缘层上而且包围前述第一半导体柱的顶部侧面，该第四材料层位于前述第一层间绝缘层上而且包围前述第二半导体柱的顶部侧面；

在与前述第三材料层和前述第四材料层的侧面相接的外周部形成第二层间绝缘层的步骤；

将前述第一材料层、前述第二材料层、前述第三材料层、和前述第四材料层予以去除而形成第一凹部和第二凹部与步骤的步骤，该第一凹部包围前述第一半导体柱的顶部，该第二凹部包围前述第二半导体柱的顶部；

以包围前述第一半导体柱的顶部的方式在前述第一凹部内形成第一杂质层的步骤，与以包围前述第二半导体柱的顶部的方式在前述第二凹部内形成第二杂质层的步骤；

于前述第一杂质层上而且在前述第一凹部内形成第一导体层的步骤，与于前述第二杂质层上而且在前述第二凹部内形成第二导体层的步骤；及

形成连接前述第一导体层和前述第二导体层的第一配线导体层的步骤；

于俯视观察时，在前述第一配线导体层的形成区域，未形成有非为前述第一半导体柱和前述第二半导体柱的其它的前述半导体柱。

2.根据权利要求1所述的柱状半导体装置的形成方法，具有下列步骤：

在前述第一导体层、前述第二导体层、和前述第二层间绝缘层的上方，形成第三层间绝缘层的步骤；

在前述第三层间绝缘层，形成俯视观察时与前述第一导体层的一部分区域和前述第二导体层的一部分区域重叠而且相接的第一带状接触孔的步骤；及

填埋前述第一带状接触孔以形成前述第一配线导体层的步骤；

于俯视观察时，前述第一导体层和前述第二导体层的一部分区域比前述第一带状接触孔更突出于外侧。

3.根据权利要求2所述的柱状半导体装置的形成方法，具有下列步骤：

在形成前述第二层间绝缘层之后，形成俯视观察时与前述第一材料层和前述第三材料层的一部分区域、及前述第二材料层和前述第四材料层的一部分区域重叠而且予以相连接而呈现空隙的第一遮罩材料层的步骤；

以前述第一遮罩材料层为遮罩，将前述第一材料层、前述第三材料层、前述第二材料层、前述第四材料层、和前述第二层间绝缘层进行蚀刻以形成第三凹部的步骤；

在前述第三凹部内，与前述第一杂质层和前述第二杂质层的形成同时地形成与前述第一杂质层和前述第二杂质层相连接的第三杂质层的步骤；

于前述第一杂质层、前述第二杂质层、和前述第三杂质层的上方而且在前述第三凹部内形成第三导体层的步骤；及

在前述第三导体层形成与其连接的前述第一配线导体层的步骤；

于俯视观察时，前述第一带状接触孔位于前述第三导体层的内侧，而且前述第一杂质层、前述第二杂质层、和前述第三杂质层由相同的半导体材料层所构成。

4.根据权利要求3所述的柱状半导体装置的形成方法，其中，前述第三导体层为前述第一配线导体层。

5.根据权利要求1所述的柱状半导体装置的制造方法，通过磊晶结晶成长而形成前述第一杂质层和前述第二杂质层。

6.根据权利要求1所述的柱状半导体装置的制造方法，具有下列步骤：

在前述第一凹部和前述第二凹部的底部面上形成单结晶半导体薄膜层的步骤；及

接着在前述第一凹部和前述第二凹部形成前述第一杂质层和前述第二杂质层的步骤。