(57)【要約】【課題】エッチング工程を利用しなくとも、垂直チャネルとして作用するピラーを安定的に構築できる垂直チャネルトランジスタの製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の垂直チャネルトランジスタの製造方法は、基板上に犠牲膜２２を形成するステップと、犠牲膜２２にコンタクトホール２３を形成するステップと、コンタクトホール２３を埋め込み、犠牲膜２２の表面上まで横方向に延長されたピラーを形成するステップと、犠牲膜２２を除去するステップと、ピラーの露出した側壁と基板の露出した部分との上にゲート絶縁膜２９を形成するステップと、少なくともピラーの露出した側壁上に形成されたゲート絶縁膜２９の一部を取り囲むゲート電極３０を形成するステップとを含むことを特徴とする。【選択図】図２Ｇ
2009152587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に犠牲膜を形成するステップと、
該犠牲膜にコンタクトホールを形成するステップと、
該コンタクトホールを埋め込み、前記犠牲膜の表面上まで横方向に延長されたピラーを形成するステップと、
前記犠牲膜を除去するステップと、
前記ピラーの露出した側壁と基板の露出した部分との上にゲート絶縁膜を形成するステップと、
少なくとも前記ピラーの露出した側壁上に形成されたゲート絶縁膜の一部を取り囲むゲート電極を形成するステップと、
を含むことを特徴とする垂直チャネルトランジスタの製造方法。
【請求項２】
前記ピラーが、エピタキシャル成長法による単結晶シリコン層で形成されることを特徴とする請求項１に記載の垂直チャネルトランジスタの製造方法。
【請求項３】
前記ピラーを形成するステップが、
前記コンタクトホールを埋め込むまで第１の単結晶シリコン層を成長させるステップと、
該第１の単結晶シリコン層上の表面で成長し、前記犠牲膜の表面まで横方向成長する第２の単結晶シリコン層を成長させるステップと、
該第２の単結晶シリコン層を一部エッチングしてヘッドピラーを形成するステップと、
を含み、
前記コンタクトホールを埋め込む第１の単結晶シリコン層がボディピラーになることを特徴とする請求項２に記載の垂直チャネルトランジスタの製造方法。
【請求項４】
前記第１の単結晶シリコン層及び第２の単結晶シリコン層が、固相エピタキシャル成長法（ＳＰＥ）又は選択的エピタキシャル成長法（ＳＥＧ）によって成長することを特徴とする請求項３に記載の垂直チャネルトランジスタの製造方法。
【請求項５】
前記第２の単結晶シリコン層が、ＥＬＯ（Ｅｐｉｔａｘｉａｌ  Ｌａｔｅｒａｌ  Ｏｖｅｒｇｒｏｗｔｈ）工程を伴うエピタキシャル成長法を利用して成長することを特徴とする請求項４に記載の垂直チャネルトランジスタの製造方法。
【請求項６】
前記ヘッドピラーが、前記コンタクトホールより幅の大きいフォトレジストパターンをエッチングバリアとして用いたエッチングによって形成されることを特徴とする請求項３に記載の垂直チャネルトランジスタの製造方法。
【請求項７】
前記ヘッドピラーを形成するステップが、
前記第２の単結晶シリコン層上にハードマスク膜を形成するステップと、
該ハードマスク膜上に反射防止膜を形成するステップと、
該反射防止膜上にフォトレジストパターンを形成するステップと、
該フォトレジストパターンをエッチングバリアとして、前記反射防止膜及びハードマスク膜をエッチングして反射防止膜パターン及びハードマスクパターンを形成するステップと、
該ハードマスクパターンをエッチングバリアとして、前記第２の単結晶シリコン層をエッチングするステップと
を含むことを特徴とする請求項３に記載の垂直チャネルトランジスタの製造方法。
【請求項８】
前記ハードマスク膜が、シリコン窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４）又は炭化シリコン膜（ＳｉＣ）で形成されることを特徴とする請求項７に記載の垂直チャネルトランジスタの製造方法。
【請求項９】
前記ヘッドピラーを形成した後、前記ヘッドピラーの側壁にキャッピング膜を形成するステップを更に含むことを特徴とする請求項３に記載の垂直チャネルトランジスタの製造方法。
【請求項１０】
前記キャッピング膜が、蒸着及びエッチバックによって形成されることを特徴とする請求項９に記載の垂直チャネルトランジスタの製造方法。
【請求項１１】
前記キャッピング膜が、窒化膜又は酸化膜及び窒化膜の積層構造で形成されることを特徴とする請求項１０に記載の垂直チャネルトランジスタの製造方法。
【請求項１２】
前記犠牲膜が、絶縁膜を備えることを特徴とする請求項１に記載の垂直チャネルトランジスタの製造方法。
【請求項１３】
前記絶縁膜が、酸化膜又は窒化膜を備えることを特徴とする請求項１２に記載の垂直チャネルトランジスタの製造方法。
【請求項１４】
前記犠牲膜を除去するステップが、ウェットエッチングによって行われることを特徴とする請求項１に記載の垂直チャネルトランジスタの製造方法。
【請求項１５】
基板上に犠牲膜を形成するステップと、
該犠牲膜にコンタクトホールを形成するステップと、
該コンタクトホールを埋め込むボディピラーを形成するステップと、
該ボディピラー上に、前記犠牲膜上の表面まで横方向が延長されたヘッドピラーを形成するステップと、
前記犠牲膜を除去するステップと、
を含むことを特徴とする半導体素子のピラー製造方法。
【請求項１６】
前記ボディピラー及びヘッドピラーが、エピタキシャル成長法による単結晶シリコン層で形成されることを特徴とする請求項１５に記載の半導体素子のピラー製造方法。
【請求項１７】
前記ボディピラー及びヘッドピラーが、固相エピタキシャル成長法（ＳＰＥ）又は選択的エピタキシャル成長法（ＳＥＧ）によって成長されることを特徴とする請求項１５に記載の半導体素子のピラー製造方法。
【請求項１８】
前記ヘッドピラーが、前記コンタクトホールより幅の大きいフォトレジストパターンをエッチングバリアとして用いたエッチングによって形成されることを特徴とする請求項１５に記載の半導体素子のピラー製造方法。
【請求項１９】
前記ヘッドピラーを形成するステップが、
前記ボディピラー上に前記ヘッドピラー用の単結晶シリコン層を成長させるステップと、
該単結晶シリコン層上にハードマスク膜を形成するステップと、
該ハードマスク膜上に反射防止膜を形成するステップと、
該反射防止膜上にフォトレジストパターンを形成するステップと、
該フォトレジストパターンをエッチングバリアとして、前記反射防止膜及びハードマスク膜をエッチングして反射防止膜パターン及びハードマスクパターンを形成するステップと、
前記ハードマスクパターンをエッチングバリアとして、前記単結晶シリコン層をエッチングするステップと、
を含むことを特徴とする請求項１６に記載の半導体素子のピラー製造方法。
【請求項２０】
前記ハードマスク膜が、シリコン窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４）又は炭化シリコン膜（ＳｉＣ）で形成されることを特徴とする請求項１９に記載の半導体素子のピラー製造方法。
【請求項２１】
前記ヘッドピラーを形成した後、前記ヘッドピラーの側壁にキャッピング膜を形成するステップを更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の半導体素子のピラー製造方法。
【請求項２２】
前記キャッピング膜が、蒸着及びエッチバックによって形成されることを特徴とする請求項２１に記載の半導体素子のピラー製造方法。
【請求項２３】
前記キャッピング膜が、窒化膜又は酸化膜及び窒化膜の積層構造で形成されることを特徴とする請求項２２に記載の半導体素子のピラー製造方法。
【請求項２４】
前記犠牲膜が、絶縁膜を備えることを特徴とする請求項１５に記載の半導体素子のピラー製造方法。
【請求項２５】
前記絶縁膜が、酸化膜又は窒化膜を備えることを特徴とする請求項２４に記載の半導体素子のピラー製造方法。
【請求項２６】
前記犠牲膜を除去するステップが、ウェットエッチングによって行われることを特徴とする請求項１５に記載の半導体素子のピラー製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の製造方法に関し、特に、垂直チャネルトランジスタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＲＡＭ素子の高集積化が徐々に進むにつれ、最小サイズ（ｆｅａｔｕｒｅ  ｓｉｚｅ）も次第に小さくなり、基板に対するドーピング濃度（ｄｏｐｉｎｇ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）も増加しつつある。このような素子の高集積化は、必然的に接合漏れ（ｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｌｅａｋａｇｅ）や短チャネル効果（ｓｈｏｒｔ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｅｆｆｅｃｔ）などの問題をもたらし、また、このような問題の他にも、素子の高集積化にしたがって、従来の平面トランジスタ（ｐｌａｎａｒ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）では集積の限界がみえ始めている状況である。なお、チャネル長（ｃｈａｎｎｅｌ  ｌｅｎｇｔｈ）及び幅（ｗｉｄｔｈ）が制限され、チャネルドーピング（ｃｈａｎｎｅｌ  ｄｏｐｉｎｇ）の増加により、電子移動度（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｏｂｉｌｉｔｙ）が減少して、十分なチャネル電流（ｃｈａｎｎｅｌ  ｃｕｒｒｅｎｔ）が確保し難いことも問題点として指摘されている。
【０００３】
このような問題点を解決するために研究されている工程が、いわゆる垂直チャネルトランジスタ（ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。
【０００４】
図１は、従来の技術に係る垂直チャネルトランジスタの構造を示した図である。
【０００５】
同図に示すように、従来の技術に係る垂直チャネルトランジスタは、シリコン基板１１をエッチングして形成されたボディピラー１２（ｂｏｄｙ  ｐｉｌｌａｒ）及びヘッドピラー１３（ｈｅａｄ  ｐｉｌｌａｒ）からなるピラーと、ボディピラー１２の表面に形成されたゲート絶縁膜１４と、当該ゲート絶縁膜１４上において、ボディピラー１２の外壁を取り囲む環状ゲート電極１５とを備える。そして、ヘッドピラー１３上にはハードマスク膜１６が形成され、ヘッドピラー１３及びハードマスク膜１６の側壁にはキャッピング膜１７が形成されている。
【０００６】
同図に示されている従来の技術に係る垂直チャネルトランジスタでは、ゲート電極１５が取り囲んでいるボディピラー１２がチャネルとして作用して垂直チャネルを形成する。
【０００７】
しかし、従来の垂直チャネルトランジスタは、パターンの形成に困難が多く、特に、素子の最も重要なチャネル形成工程に多くの困難を伴う。中でも、垂直方向のトランジスタとして用いられるピラーの形成のための横方向エッチング（ｌａｔｅｒａｌ  ｅｔｃｈ）は、難易度の高いものとして評価されている。
【０００８】
すなわち、等方性ドライエッチングのような横方向エッチングによってボディピラー１２を形成するが、このとき、ボディピラー１２の幅の調節が難しく、ウエハにおける均一な線幅のピラー形成は難しく、かつ、ボディピラーの幅が小さな場合は、ピラーが崩れる問題が生じる。
【０００９】
このように、従来の技術は、エッチング工程によってピラーを形成するため、工程の難易度が高く、かつ、垂直チャネルトランジスタの信頼性を減少させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記した従来の技術の問題を解決するためになされたものであって、その目的は、エッチング工程を利用しなくとも、垂直チャネルとして作用するピラーを安定的に構築できる垂直チャネルトランジスタの製造方法を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、ウエハロット別の均一な線幅を有する半導体素子のピラー製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、上記の目的を達成するための本発明による垂直チャネルトランジスタの製造方法は、基板上に犠牲膜を形成するステップと、該犠牲膜にコンタクトホールを形成するステップと、該コンタクトホールを埋め込み、前記犠牲膜の表面上まで延在するピラーを形成するステップと、前記犠牲膜を除去するステップと、前記ピラーの露出した側壁と基板の露出した部分との上にゲート絶縁膜を形成するステップと、少なくとも前記ピラーの露出した側壁上に形成されたゲート絶縁膜の一部を取り囲むゲート電極を形成するステップ と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
また、前記ピラーは、エピタキシャル成長法による単結晶シリコン層で形成されることを特徴とする。また、前記ピラーを形成するステップは、前記コンタクトホールを埋め込むまで第１の単結晶シリコン層を成長させるステップと、該第１の単結晶シリコン層上の表面で成長するうえ前記犠牲膜の表面上で横方向成長する第２の単結晶シリコン層を成長させるステップと、該第２の単結晶シリコン層を一部エッチングしてヘッドピラーを形成するステップとを含み、前記コンタクトホールを埋め込む第１の単結晶シリコン層がボディピラーになることを特徴とする。また、前記第１の単結晶シリコン層及び第２の単結晶シリコン層は、固相エピタキシャル成長法（ＳＰＥ）又は選択的エピタキシャル成長法（ＳＥＧ）によって成長することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明による半導体素子のピラー製造方法は、基板上に犠牲膜を形成するステップと、該犠牲膜にコンタクトホールを形成するステップと、該コンタクトホールを埋め込むボディピラーを形成するステップと、該ボディピラー上に、前記犠牲膜上の表面まで横方向が延長されたヘッドピラーを形成するステップと、前記犠牲膜を除去するステップとを含むことを特徴とし、前記ボディピラー及びヘッドピラーが、エピタキシャル成長法による単結晶シリコン層で形成されることを特徴とする。また、前記ボディピラー及びヘッドピラーは、固相エピタキシャル成長法（ＳＰＥ）又は選択的エピタキシャル成長法（ＳＥＧ）によって成長される単結晶シリコン層であることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者が、本発明の技術的思想を容易に実施できる程度に詳細に説明するために、本発明の最も好ましい実施形態を添付した図面を参照して説明する。
【００１６】
後述の実施形態は、垂直チャネルトランジスタとして用いられるピラーをエッチング工程によって形成するのではなく、シリコンの成長によって形成させることを特徴とする。
【００１７】
すなわち、チャネルが形成される位置にコンタクトホールを形成し、コンタクトホールの内部に固相エピタキシャル成長（Ｓｏｌｉｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ；ＳＰＥ）又は選択的エピタキシャル成長（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｅｐｉｔａｘｙ  Ｇｒｏｗｔｈ；ＳＥＧ）工程のようなエピタキシャル成長法によってシリコンを成長させることを特徴とする。
【００１８】
図２Ａ〜図２Ｇは、本発明の実施形態に係る垂直チャネルトランジスタの製造方法を示した断面図である。
【００１９】
図２Ａに示すように、シリコン基板２１上に犠牲膜（図示せず）を形成する。
【００２０】
前記シリコン基板２１は、素子の動作に必要なイオンがドーピングされた領域（ｉｏｎ  ｉｍｐｌａｎｔｅｄ  ｒｅｇｉｏｎ）を含むことができる。このとき、犠牲膜としては、酸化膜又は窒化膜を用いることができ、これらの物質の他にも、絶縁性を有する全ての物質を用いることができる。そして、犠牲膜の厚さは、２０００Å〜３０００Åの範囲とする。犠牲膜は、対象に対して高いエッチング選択比（ｅｔｃｈ  ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ）を有する膜（層）である。
【００２１】
次いで、フォトレジストパターン（図示せず）を利用したエッチングによって犠牲膜パターン２２にシリコン基板２１の表面を露出させたコンタクトホール２３を形成する。このとき、コンタクトホール２３の平面の形状は円形状が好ましい。つまり、コンタクトホール２３は円柱状に形成されることが好ましい。
【００２２】
図２Ｂに示すように、コンタクトホール２３によって露出しているシリコン基板２１の表面上に、第１の単結晶シリコン層２４を成長させる。このとき、第１の単結晶シリコン層２４は、固相エピタキシャル成長（ＳＰＥ）又は選択的エピタキシャル成長（ＳＥＧ）工程のようなエピタキシャル成長法によって成長させ、コンタクトホール２３を全て埋め込むまで成長させる。
【００２３】
図２Ｃに示すように、第１の単結晶シリコン層２４上に第２の単結晶シリコン層２５を成長させる。このとき、第２の単結晶シリコン層２５は、固相エピタキシャルＳＰＥ又は選択的エピタキシャル成長ＳＥＧ工程のようなエピタキシャル成長法によって成長させ、横方向過成長、すなわち、ＥＬＯ２５Ａ（Ｅｐｉｔａｘｉａｌ  Ｌａｔｅｒａｌ  Ｏｖｅｒｇｒｏｗｔｈ ）が行われるようにして、横方向方向の成長を導き、犠牲膜パターン２２上の表面にも成長するようにする。例えば、第２の単結晶シリコン層２５は、犠牲膜パターン２２の表面から１０００Å〜１５００Åの範囲の厚さを有して成長する。一方、ＣＭＰのような平坦化処理を介して第２の単結晶シリコン層２５の表面を平坦化させることができる。
【００２４】
図２Ｄに示すように、第２の単結晶シリコン層２５上にハードマスク膜（図示せず）を形成する。このとき、ハードマスク膜は、シリコン窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４）又は炭化シリコン膜（ＳｉＣ）で形成することができ、その厚さを２０００Åにすることができる。
【００２５】
次いで、ハードマスク膜上に分離（Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）のためのフォトレジストパターン２７を形成した後、フォトレジストパターン２７を利用してハードマスク膜と第２の単結晶シリコン層２５とを順次エッチングする。ここで、フォトレジストパターン２７の下には乱反射を防止する反射防止膜（図示せず）を更に挿入することができるが、反射防止膜は、有機系の反射防止膜を用いる。そして、フォトレジストパターン２７は、ＣＯＭＡ（Ｃｙｃｌｏ  Ｏｌｅｆｉｎ  Ｍａｌｅｉｃ  Ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）又はアクリレート系のポリマーを用いる。
【００２６】
これにより、第２の単結晶シリコン層２５がエッチングされて、ヘッドピラー２５Ｂ（ｈｅａｄ  ｐｉｌｌａｒ）が構築され、ヘッドピラー２５Ｂ上にはハードマスクパターン２６が残留する。一方、第２の単結晶シリコン層２５のエッチングとしては、ドライエッチングを用いる。
【００２７】
後述するが、ヘッドピラー２５Ｂの下の第１の単結晶シリコン層２４がボディピラーになり、これにより、ヘッドピラー２５Ｂとボディピラーとからなるピラーが構築される。
【００２８】
ヘッドピラー２５Ｂは、平面の形状においてボディピラーより幅（径）の大きい円形状を有するが、このために、フォトレジストパターン２７は、コンタクトホール２３より幅（径）の大きい円形状にパターニングされることが好ましい。
【００２９】
図２Ｅに示すように、フォトレジストパターン２７を除去した後、全面にキャッピング膜２８（ｃａｐｐｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）を形成する。このとき、キャッピング膜２８としては、窒化膜を単独で用いるか、又は酸化膜及び窒化膜を順次蒸着することができる。酸化膜は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）でありうるし、窒化膜は、シリコン窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４）でありうる。
【００３０】
次いで、直進性のエッチング工程、例えば、エッチバック（ｅｔｃｈｂａｃｋ）を行ってヘッドピラー２５Ｂの側壁にキャッピング膜２８を残留させ、ヘッドピラー２５Ｂ間の犠牲膜パターン２２の表面を露出させる。ここで、直進性のエッチング工程によってキャッピング膜２８はハードマスクパターン２６の側壁にも残留する。前述したキャッピング膜２８は、ヘッドピラー２５Ｂの側壁を後続の工程から保護するキャッピング膜の役割を果たし、厚さは、５０ Å〜１００Åの範囲にすることができる。
【００３１】
図２Ｆに示すように、犠牲膜パターン２２を全て除去して第１の単結晶シリコン層２４からなるボディピラー２４Ａを構築する。このとき、犠牲膜パターン２２の除去としては、ウェットエッチングを用いるが、犠牲膜パターン２２が酸化膜である場合は、フッ酸を含む溶液を用いて除去し、犠牲膜パターン２２が窒化膜である場合は、リン酸溶液を用いて除去する。一方、犠牲膜パターン２２が酸化膜である場合、ハードマスクパターン２６及びキャッピング膜２８に窒化膜を用い、犠牲膜パターン２２が窒化膜である場合は、窒化膜のウェットエッチングに対して高いエッチング選択比を有する物質をハードマスクパターン２６及びキャッピング膜２８として用いる。望ましくは、犠牲膜パターン２２は酸化膜で形成し、ハードマスクパターン２６及びキャッピング膜は窒化膜で形成する。これにより、犠牲膜パターン２２を除去するためのウェットエッチング工程の際、ハードマスクパターン２６とキャッピング膜２８とは除去されず、犠牲膜パターン２２を除去するためのウェットエッチング工程によってヘッドピラー２５Ｂとボディピラー２４Ａとが損傷しない。
【００３２】
このように、犠牲膜パターン２２を全て除去すると、第１の単結晶シリコン層２４と隣接した第１の単結晶シリコン層２４との間のシリコン基板２１の一部が露出し、第１の単結晶シリコン層２４は、ヘッドピラー２５Ｂとシリコン基板２１との間に位置するボディピラー２４Ａとなる。
【００３３】
上記のように、犠牲膜パターン２２を全て除去すると、ボディピラー２４Ａ及びヘッドピラー２５Ｂからなるピラー１００の側壁が露出し、ピラー１００のボディピラー２４Ａは垂直チャネルトランジスタのチャネル領域として機能する。
【００３４】
ボディピラー２４Ａは、後続のゲート電極が取り囲む部分である。ここで、前記ボディーピラー２４Ａとゲート電極との間にゲート絶縁膜が形成される。また、ヘッドピラー２５Ｂは、後続のストレージノードが垂直に接続される部分である。一方、犠牲膜パターン２２が２０００Å〜３０００Åの範囲の厚さであるため、ボディピラー２４Ａの高さは２０００Å〜３０００Åの範囲となる。
【００３５】
図２Ｇに示すように、ボディピラー２４Ａ及びシリコン基板２１の露出した表面上にゲート絶縁膜２９を形成する。ゲート絶縁膜２９はシリコン酸化膜を含み得、ゲート絶縁膜２９は蒸着又は酸化によって５０Åの厚さに形成することができる。前記ゲート絶縁膜２９は、異なる厚さを有することもできる。例えば、イオンインプラント領域を有した基板２１上に形成されたゲート絶縁膜２９は、ボディピラー２４Ａの露出した表面上に形成されたゲート絶縁膜２９よりさらに大きい厚さを有する。
【００３６】
次いで、ゲート絶縁膜２９が形成されたボディピラー２４Ａの側壁の一部を覆う環状ゲート電極３０（ｓｕｒｒｏｕｎｄ  ｇａｔｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）を形成する。すなわち、前記ゲート電極３０は、ピラー１００の露出した側面上に形成されたゲート絶縁膜２９の一部を覆う。前記ゲート電極３０で覆われていないボディピラー２４Ａの残部は図２ＧのＴで示された。ゲート電極３０は、シリコン基板２１の全面に導電層を蒸着した後、ピラー１００間のシリコン基板２１上のゲート絶縁膜２９が露出するまでエッチバックして得られる。ゲート電極３０としては、Ｎ型不純物がドーピングされたポリシリコン膜、又はＰ型不純物がドーピングされたポリシリコン膜を用いることができる。
【００３７】
後続の工程において、図示していないが、ビットライン工程及びワードライン工程を行うことができる。
【００３８】
前述した実施形態によると、本発明は、垂直チャネルトランジスタの形成工程において、ピラーを形成するために、コンタクトホールの形成、単結晶シリコン層の成長、犠牲膜の除去の順に進行することにより、ウエハ内（ｗｉｔｈｉｎ  ｗａｆｅｒ）、ウエハ間（ｗａｆｅｒ−ｔｏ−ｗａｆｅｒ）、及びロット間（ｌｏｔ−ｔｏ−ｌｏｔ）のピラーの直径を安定的、かつ、均一に形成することができる。
【００３９】
また、ボディピラーを形成するために、横方向エッチング工程を適用しなくてもよいことから、エッチング工程に対する負担が少ないため、工程の難易度が下がる。
【００４０】
つまり、本発明は、垂直チャネルトランジスタの信頼性を向上させることができるという効果を奏する。
【００４１】
本発明は、上記の実施形態及び添付された図面によって限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形、及び変更が可能であるということが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者において明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来の技術に係る垂直チャネルトランジスタ構造を示した図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態に係る垂直チャネルトランジスタの製造方法を示した断面図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に係る垂直チャネルトランジスタの製造方法を示した断面図である。
【図２Ｃ】本発明の実施形態に係る垂直チャネルトランジスタの製造方法を示した断面図である。
【図２Ｄ】本発明の実施形態に係る垂直チャネルトランジスタの製造方法を示した断面図である。
【図２Ｅ】本発明の実施形態に係る垂直チャネルトランジスタの製造方法を示した断面図である。
【図２Ｆ】本発明の実施形態に係る垂直チャネルトランジスタの製造方法を示した断面図である。
【図２Ｇ】本発明の実施形態に係る垂直チャネルトランジスタの製造方法を示した断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
２１        シリコン基板
２２        犠牲膜
２４        第１の単結晶シリコン層
２４Ａ      ボディピラー
２５        第２の単結晶シリコン層
２５Ｂ      ヘッドピラー
２６        ハードマスクパターン
２７        フォトレジストパターン
２８        キャッピング膜
２９        ゲート絶縁膜
３０        ゲート電極
【図１】
2009152587.tif 000003
【図２Ａ】
2009152587.tif 000004
【図２Ｂ】
2009152587.tif 000005
【図２Ｃ】
2009152587.tif 000006
【図２Ｄ】
2009152587.tif 000007
【図２Ｅ】
2009152587.tif 000008
【図２Ｆ】
2009152587.tif 000009
【図２Ｇ】
2009152587.tif 000010