[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，其具有：

第一半导体柱，沿垂直方向配置在基板上；

第一杂质区域，位在所述第一半导体柱的下方；

由半导体或导体形成的第一杂质区域连接层，该第一杂质区域连接层与所述第一杂质区域连接，且沿水平方向延伸；

第二杂质区域，位在所述第一半导体柱的上方；

第一栅极绝缘层，包围位在所述第一杂质区域与所述第二杂质区域之间的所述第一半导体柱；

第一栅极导体层，包围所述第一栅极绝缘层；

第二半导体柱，沿垂直方向配置在所述基板上；

第三杂质区域，位在所述第二半导体柱的下方；

第四杂质区域，位在所述第二半导体柱的上方；

第二栅极绝缘层，包围位在所述第三杂质区域与所述第四杂质区域之间的所述第二半导体柱；

第二栅极导体层，包围所述第二栅极绝缘层；

由导体形成的第二栅极连接导体层，该第二栅极连接导体层与所述第二栅极导体层连接，且沿水平方向延伸；

第一接触孔，与所述第一杂质区域连接层及所述第二栅极连接导体层连接，并且，该第一接触孔在俯视观看时的至少与所述第二栅极连接导体层重叠的部分的底部的垂直方向中的位置，比所述第二栅极导体层及所述第二栅极连接导体层的上表面位置低；以及

第一连接导体层，在所述第一接触孔内与所述第一杂质区域及所述第二栅极连接导体层连接。

2.根据权利要求1所述的柱状半导体装置，其中，所述第一连接导体层的上表面位置在垂直方向中位在比所述第二栅极导体层及所述第二栅极连接导体层的上表面位置更下方处。

3.根据权利要求1所述的柱状半导体装置，其中，所述第二栅极导体层及所述第二栅极连接导体层由相同的材料层形成。

4.根据权利要求1所述的柱状半导体装置，其中，

在俯视观看时，所述第一接触孔包含：

第二接触孔，位在所述第一杂质区域连接层上或所述第二栅极连接导体层上；以及

第三接触孔，当所述第二接触孔位在所述第一杂质区域连接层上的情形，与所述第二栅极连接导体层连接，而当所述第二接触孔位在所述第二栅极连接导体层上的情形，与所述第一杂质区域连接层连接；且

所述第三接触孔的底部位在比所述第二栅极导体层及所述第二栅极连接导体层的上表面位置更下方处，

所述第一连接导体层包含第二连接导体层及第三连接导体层，所述第二连接导体层位在所述第二接触孔内，所述第三连接导体层与所述第二连接导体层连接，并且位在所述第三接触孔内。

5.根据权利要求1所述的柱状半导体装置，具有：

第一栅极连接导体层，与所述第一栅极导体层连接，并且沿水平方向延伸；

第一层间绝缘层，包围所述第一栅极连接导体层、及所述第二栅极连接导体层的侧面；以及

第二层间绝缘层，包围所述第一层间绝缘层侧面，且与所述第一层间绝缘层为不同的材料，并且用以形成所述第一接触孔。

6.根据权利要求1所述的柱状半导体装置，具有：

第一栅极连接导体层，与所述第一栅极导体层连接，并且沿水平方向延伸；

在所述第一栅极连接导体层侧面、所述第二栅极连接导体层的侧面、及所述第一连接导体层侧面之间具有第三层间绝缘层，该第三层间绝缘层的介电常数比氧化硅膜的介电常数低。

7.根据权利要求1所述的柱状半导体装置，具有：

第一栅极连接导体层，与所述第一栅极导体层连接，并且沿水平方向延伸；

在所述第一栅极连接导体层侧面和所述第二栅极连接导体层的侧面之中的一者或者两者、以及所述第一连接导体层侧面之间具有：具有空孔的第四层间绝缘层。

8.根据权利要求4所述的柱状半导体装置，具有:

第四接触孔，与所述第三接触孔的底部连接，并且连接到位在比所述第三接触孔更下方处的属于半导体或导电层的材料层；且

在所述第四接触孔内具有第四连接导体层。