半导体元件及其制造方法技术

技术编号:24174312 阅读:53 留言:0更新日期:2020-05-16 04:03
本公开提供一种半导体元件及其制造方法。该半导体元件包括一半导体基板、一半导体层以及一接点。该半导体层位于该半导体基板的上方。该接点具有与该半导体层相连的一接面,其中该接点本质上朝向该半导体基板逐渐变细到该接面。

Semiconductor components and manufacturing methods

【技术实现步骤摘要】
半导体元件及其制造方法
本公开主张2018年11月07日申请的美国正式申请案第16/183,374号的优先权及益处,该美国正式申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。本公开关于一种半导体元件及其形成方法,特别涉及一种包括侧壁间隔件的半导体元件。
技术介绍
近年来,DRAM芯片的存储胞的密度及数量已急剧增加。基板上的DRAM芯片的区域由紧密间隔的存储胞阵列组成,其具有沿DRAM芯片外围的地址和读/写电路。各个DRAM胞(存储胞)由单个存取晶体管(通常为场效应晶体管(fieldeffecttransistor,FET))和存储电容器形成,存储电容器与FET的源区/漏区一者接触。存储电容器用于存储以二进制形式(即,数值0和数值1)的信息作为电荷,源区/漏区另一者连接至位元线,位元线用于通过DRAM芯片上的外围电路来读取和写入信息。通常在主动元件(胞区域)上形成FET的栅极的电极的字元线,字元线用于随机存取各个存储胞。上文的“现有技术”说明仅提供
技术介绍
,并未承认上文的“现有技术”说明公开了本公开的标的,不构成本公开的现有技术,且上文的“现有技术”的任何说明均不应作为本公开的任一部分。
技术实现思路
本公开提供一种半导体元件。该半导体元件包括一半导体基板、一半导体层以及一接点。该半导体层位于该半导体基板的上方。该接点具有与该半导体层相连的一接面,其中该接点本质上朝向该半导体基板逐渐变细到该接面。在一些实施例中,该半导体元件还包括一第一侧壁间隔件以及一第二侧壁间隔件。该第二侧壁间隔件与该第一侧壁间隔件相对,其中该半导体层和该接点均位于该第一侧壁间隔件和该第二侧壁间隔件之间。在一些实施例中,该半导体元件还包括一第一位元线结构、一第二位元线结构、一第一侧壁间隔件以及一第二侧壁间隔件。该第一侧壁间隔件设置在该第一位元线结构的每一侧壁上。该第二侧壁间隔件设置在该第二位元线结构的每一侧壁上,其中该等第一侧壁间隔件一者与该等第二侧壁间隔件一者相对,以及其中该半导体层和该接点均位于该等第一侧壁间隔件该者与该等第二侧壁间隔件该者之间。在一些实施例中,该半导体元件还包括一主动区。该主动区位于该半导体基板中,其中该接点经配置以布线该主动区。在一些实施例中,该半导体层包括一外延层。在一些实施例中,该半导体层具有与该半导体基板相连的一接面,其中该半导体层本质上在该半导体层和该半导体基板之间逐渐变细到该接面。在一些实施例中,该半导体层的厚度在约1纳米至约100纳米的范围内。在一些实施例中,该半导体元件还包括一第一结构以及一第二结构。该第一结构包括一第一位元线结构以及一第一侧壁间隔件。该第一侧壁间隔件设置在该第一位元线结构的一侧壁上。该第二结构包括一第二位元线结构以及一第二侧壁间隔件。该第二侧壁间隔件设置在该第二位元线结构的一侧壁上,其中该半导体层和该接点均在该第一结构和该第二结构之间,以及其中该第一结构的锥形方向与该第二结构的锥形方向相同,并且该第一结构的锥形方向与该接点的锥形方向相反。在一些实施例中,该第一结构的锥形方向与该半导体层的锥形方向相反。本公开另提供一种半导体元件。该半导体元件包括一半导体基板、一第一侧壁间隔件、一第二侧壁间隔件、一半导体层以及一接点。该第二侧壁间隔件与该第一侧壁间隔件相对。该半导体层设置在该半导体基板上方,该半导体层包括一上部和一下部,该上部及该下部设置在该第一侧壁间隔件和该第二侧壁隔件之间,该上部设置在该下部的上方,其中该上部的长度在设置在该第一侧壁间隔件及该第二侧壁间隔件的方向上比该下部的长度较长。该接点设置在该半导体层的上方。在一些实施例中,该第一侧壁间隔件包括一第一侧壁层以及一第二侧壁层。该第一侧壁层设置在该半导体基板上。该第二侧壁层设置在该半导体层上。在一些实施例中,该第二侧壁层与该第一侧壁层接触。在一些实施例中,该半导体层与该第一侧壁层接触。在一些实施例中,该第一侧壁间隔件包括氮化物-氧化物-氮化物(nitride-oxide-nitride,NON)结构。在一些实施例中,该半导体元件还包括一第一结构。该一第一结构包括一第一位元线结构,其中该第一侧壁间隔件设置在该第一位元线结构的一侧壁上,并且与该半导体层及该接点接触,以及其中该第一结构的锥形方向与该接点的锥形方向相反。本公开另提供一种半导体元件的形成方法。该形成方法包括:在一半导体基底上形成一第一多层间隔件;在形成该第一多层间隔件的期间,在该半导体基板上形成一半导体层;以及在该半导体层上形成一接点。在一些实施例中,在一半导体基底上形成一第一多层间隔件的操作包括:在该半导体基板上形成该第一多层间隔件的一第一侧壁层;以及在形成该半导体层之后,在该半导体层上形成该第一多层间隔件的一第二侧壁层。在一些实施例中,在形成该第一多层间隔件的期间,在该半导体基板上形成一半导体层的操作包括:在该半导体基板上形成与该第一侧壁层接触的该半导体层。在一些实施例中,该形成方法还包括:在该半导体基板上形成一第一位元线结构和一第二位元线结构,其中在一半导体基底上形成一第一多层间隔件的操作包括:在该第一位元线结构的每一侧壁上形成该第一多层间隔件的一第一侧壁层;在该第二位元线结构的每一侧壁上形成一第二多层间隔件的一第一侧壁层;其中在形成该第一多层间隔件的期间,在该半导体基板上形成一半导体层的操作包括:在该半导体基板上形成与该第一多层间隔件的该第一侧壁层及该第二多层间隔件的该第一侧壁层接触的该半导体层,在该第一多层间隔件的每一第一侧壁层上及该半导体层上形成该第一多层间隔件的一第二侧壁层;以及在该第二多层间隔件的每一第一侧壁层上及该半导体层上形成该第二多层间隔件的一第二侧壁层,其中,在该半导体层上形成一接点的操作包括:在该半导体层上形成该接点。在一些实施例中,在该半导体基板上形成一第一位元线结构和一第二位元线结构的操作包括:形成该第一位元线结构,其本质上朝向与该半导体基板相反的方向逐渐变细。在本公开中,对于具有一给定高度的该第一位元线结构来说,因为该半导体层作为抬升部,该接点的高度相对较矮。据此,该接点和该半导体层之间表示接触电阻的接触面积相对大,进而导致该接点和该半导体基板之间相对小的接触电阻,其结果是,DRAM的性能,例如DRAM的存储胞的读取能力或写入能力,相对较佳。上文已相当广泛地概述本公开的技术特征及优点,从而使下文的本公开详细描述得以获得较佳了解。构成本公开的权利要求标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本公开所属
中技术人员应了解,可相当容易地利用下文公开的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或工艺而实现与本公开相同的目的。本公开所属
中技术人员亦应了解,这类等效建构无法脱离权利要求所界定的本公开的精神和范围。附图说明参阅实施方式与权利要求合并考量附图时,可得以更全面了解本公开的公开内容,附图中相同的元件符号是指相同的元件。图1是比较的半导体元件的剖面示意图。本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种半导体元件,包括:/n一半导体基板;/n一半导体层,位于该半导体基板的上方;以及/n一接点,具有与该半导体层相连的一接面,/n其中该接点本质上朝向该半导体基板逐渐变细到该接面。/n

【技术特征摘要】
20181107 US 16/183,3741.一种半导体元件,包括:
一半导体基板;
一半导体层,位于该半导体基板的上方;以及
一接点,具有与该半导体层相连的一接面,
其中该接点本质上朝向该半导体基板逐渐变细到该接面。


2.如权利要求1所述的半导体元件,还包括:
一第一侧壁间隔件;以及
一第二侧壁间隔件,与该第一侧壁间隔件相对,
其中该半导体层和该接点均位于该第一侧壁间隔件和该第二侧壁间隔件之间。


3.如权利要求1所述的半导体元件,还包括:
一第一位元线结构;
一第二位元线结构;
一第一侧壁间隔件,设置在该第一位元线结构的每一侧壁上;以及
一第二侧壁间隔件,设置在该第二位元线结构的每一侧壁上,
其中多个所述第一侧壁间隔件中的一者与多个所述第二侧壁间隔件中的一者相对,以及
其中该半导体层和该接点均位于多个所述第一侧壁间隔件中的该者与多个所述第二侧壁间隔件中的该者之间。


4.如权利要求1所述的半导体元件,还包括:
一主动区,位于该半导体基板中,
其中,该接点经配置以布线该主动区。


5.如权利要求1所述的半导体元件,其中该半导体层包括一外延层。


6.如权利要求1所述的半导体元件,其中该半导体层具有与该半导体基板相连的一接面,
其中该半导体层本质上在该半导体层和该半导体基板之间逐渐变细到该接面。


7.如权利要求1所述的半导体元件,其中该半导体层的厚度在约1纳米至约100纳米的范围内。


8.如权利要求1所述的半导体元件,还包括:
一第一结构,包括:
一第一位元线结构;以及
一第一侧壁间隔件,设置在该第一位元线结构的一侧壁上;以及
一第二结构,包括:
一第二位元线结构;以及
一第二侧壁间隔件,设置在该第二位元线结构的一侧壁上,
其中该半导体层和该接点均在该第一结构和该第二结构之间,以及
其中该第一结构的锥形方向与该第二结构的锥形方向相同,并且该第一结构的锥形方向与该接点的锥形方向相反。


9.如权利要求8所述的半导体元件,其中该第一结构的锥形方向与该半导体层的锥形方向相反。


10.一种半导体元件,包括:
一半导体基板;
一第一侧壁间隔件;
一第二侧壁间隔件,与该第一侧壁间隔件相对;
一半导体层,设置在该半导体基板上方,该半导体层包括一上部和一下部,该上部及该下部设置在该第一侧壁间隔件和该第二侧壁隔件之间,该上部设置在该下部的上方,其中该上部的长度在设置在该第一侧壁间隔件及该第二侧壁间隔件的方向上比该下部的长度较长;以及
一接点,设置在该...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄仲麟
申请(专利权)人:南亚科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1