具有气隙的半导体元件结构及其制备方法技术

本公开提供一种具有气隙的半导体元件结构及其制备方法。该半导体元件结构包括一第一鳍片结构与一第二鳍片结构，以及一第一字元线，该第一鳍片结构与该第二鳍片结构设置在一半导体基底上，该第一字元线穿过该第一鳍片结构与该第二鳍片结构设置。该半导体元件结构亦包括一第一源极/漏极(S/D)结构以及一第二源极/漏极(S/D)结构，该第一源极/漏极结构设置在该第一鳍片结构上，并邻近该第一字元线设置，而该第二源极/漏极结构设置在该第二鳍片结构上，并邻近该第一字元线设置。该第一源极/漏极结构与该第二源极/漏极结构之间具有一气隙。隙。隙。

【技术实现步骤摘要】
具有气隙的半导体元件结构及其制备方法


[0001]本公开主张2019年10月16日申请的美国正式申请案第16/654,497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。
[0002]本公开涉及一种半导体元件结构以及该半导体元件的制备方法。特别涉及一种具有气隙的半导体元件结构及其制备方法，该气隙位在相邻的源极/漏极(source/drain，S/D)结构之间。

技术介绍

[0003]由于结构简单，动态随机存取存储器(dynamic random access memories，DRAMs)可比其他形态的存储器提供每单元芯片面积中更多的存储器胞，而该其他形态的存储器例如静态随机存取存储器(static random access memories，SRAMs)。一DRAM由多个DRAM cells所构成，而每一DRAM的存储单元具有一电容器以及一晶体管，该电容器用于存储信息，该晶体管耦接到该电容器，当该电容器充电或方电时，该晶体管用于稳压(regulating)。在一读取操作期间，一字元线(word line，WL)被确证(asserted)，则导通晶体管。该致能的晶体管允许电压穿过该电容器，以经过一位元线(bit line，BL)而被一感测放大器(sense amplifier)所读取。在一写入期间，在该字元线确证时，被写入的数据提供在该位元线上。
[0004]为了满足较大存储器存储量的需求，已经持续缩减DRAM存储器胞的尺寸，其是造成增加相当多的该些DRAMs的封装密度。然而，当DRAM存储器胞需求要求降低尺寸时，电容耦合(capacitive coupling)正变成日益重要的问题，其是导致增加寄生电容(parasitic capacitance)。据此，非预期地降低DRAM存储器胞的速度，也因此负面地影响整体元件效能。
[0005]上文的“现有技术”说明仅是提供
技术介绍
，并未承认上文的“现有技术”说明公开本公开的标的，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

[0006]本公开的一实施例提供一种半导体元件结构。该半导体元件结构包括一第一鳍片结构以及一第二鳍片结构，设置在一半导体基底上；以及一第一字元线，穿过该第一鳍片结构与该第二鳍片结构设置。该半导体元件结构亦包括一第一源极/漏极结构，设置在该第一鳍片结构上，并邻近该第一字元线设置；以及一第二源极/漏极结构，设置在该第二鳍片结构上，并邻近该第一字元线设置。该第一源极/漏极结构与该第二源极/漏极结构之间具有一气隙。
[0007]在本公开的一些实施例中，该半导体元件结构还包括一位元线接触点，设置在该第一源极/漏极结构上，其中该第一源极/漏极结构经由该位元线接触点而电性连接到一位元线。
[0008]在本公开的一些实施例中，该半导体元件结构还包括一第二字元线，穿过该第一鳍片结构与该第二鳍片结构设置，其中该第一源极/漏极结构、该第二源极/漏极结构以及该气隙位在该第一字元线与该第二字元线之间。
[0009]在本公开的一些实施例中，该半导体元件结构还包括一第一深沟电容器以及一第二深沟电容器，该第一字元线覆盖该第一深沟电容器，该第二字元线覆盖该第二深沟电容器，其中该第二源极/漏极结构位在该第一深沟电容器与该第二深沟电容器之间。
[0010]在本公开的一些实施例中，该气隙在该第一鳍片结构与该第二鳍片结构之间延伸。
[0011]在本公开的一些实施例中，该半导体元件结构还包括一接触点蚀刻终止层，设置在该第一源极/漏极结构的一侧壁上以及该第二源极/漏极结构的一侧壁上，其中该接触点蚀刻终止层围绕并密封该气隙。
[0012]在本公开的一些实施例中，在剖视图中，该第一源极/漏极结构具有一最大宽度的一部分，是位在高于该气隙的一最高点处。
[0013]本公开的另一实施例提供一种半导体元件结构。该半导体元件结构包括一第一鳍片结构以及一第二鳍片结构，设置在一半导体基底上；一第一字元线以及一第二字元线，穿过该第一鳍片结构与该第二鳍片结构设置。该半导体元件结构亦包括一第一源极/漏极结构，设置在该第一鳍片结构的一凹陷部上，并位在该第一字元线与该第二字元线之间；以及一第二源极/漏极结构，设置在该第二鳍片的一凹陷部上，并位在该第一字元线与该第二字元线之间。该第一鳍片结构的该凹陷部与该第二鳍片结构的该凹陷部之间具有一第一气隙。
[0014]在本公开的一些实施例中，该第一气隙在该第一源极/漏极结构与该第二源极/漏极结构之间延伸，而该第一源极/漏极结构部分覆盖该第一气隙。
[0015]在本公开的一些实施例中，在剖视图中，该第一气隙具有一最大宽度的一部分是位在低于该第一鳍片结构的该凹陷部的一顶表面处。
[0016]在本公开的一些实施例中，该半导体元件结构还包括一绝缘结构，形成该第一鳍片结构与该第二鳍片结构之间，其中该第一气隙具有该最大宽度的该部分，是位在低于该绝缘结构与该第一源极/漏极结构之间的一界面处。
[0017]在本公开的一些实施例中，该半导体元件结构还包括一第三鳍片结构以及一第三源极/漏极结构；该第三鳍片结构设置在该半导体基底上，其中该第二鳍片结构位在该第一鳍片结构与该第三鳍片结构之间，且该第一字元线与该第二字元线穿过该第三鳍片结构设置；而该第三源极/漏极结构设置在该第三鳍片结构位于该第一字元线与该第二字元线之间的一凹陷部上，其中该第二鳍片结构的该凹陷部与该第三鳍片结构的该凹陷部之间具有一第二气隙。
[0018]在本公开的一些实施例中，该半导体元件结构，还包括一第一位元线接触点以及一第二位元线接触点；该第一位元线接触点设置在该第一源极/漏极结构上，其中该第一源极/漏极结构经由该第一位元线接触点而电性连接到一第一位元线；而该第二位元线接触点设置在该第三源极/漏极结构上，其中该第三源极/漏极结构经由该第二位元线接触点而电性连接到一第二位元线。
[0019]本公开的另一实施例提供一种半导体元件结构的制备方法。该制备方法包括形成
一第一鳍片结构与一第二鳍片结构在一半导体基底上；以及形成一绝缘结构在该半导体基底上。该第一鳍片结构与该第二鳍片结构从该绝缘结构突出设置。该制备方法亦包括部分移除该第一鳍片结构以及该第二鳍片结构，以形成该第一鳍片结构的一凹陷部以及该第二鳍片结构的一凹陷部；以及外延生长一第一源极/漏极结构在该第一鳍片结构的该凹陷部上以及外延生长一第二源极/漏极结构在该第二鳍片结构的该凹陷部上。该第一源极/漏极结构与该第二源极/漏极结构以一第一开口而间隔设置。该制备方法亦包括经由该第一开口部分移除该绝缘结构，以形成一第二开口；以及形成一接触点蚀刻终止层在该第一源极/漏极结构与该第二源极/漏极结构上，以便形成并密封位在该第一开口与该第二开口中的一气隙。
[0020]在本公开的一些实施例中，在外延生长该第一源极/漏极结构之前，该第一鳍片结构的该凹陷部的一顶表面与一侧壁，是从该绝缘结构突出设置。
[0021]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体元件结构，包括：一第一鳍片结构以及一第二鳍片结构，设置在一半导体基底上；一第一字元线，穿过该第一鳍片结构与该第二鳍片结构设置；一第一源极/漏极结构，设置在该第一鳍片结构上，并邻近该第一字元线设置；以及一第二源极/漏极结构，设置在该第二鳍片结构上，并邻近该第一字元线设置，其中该第一源极/漏极结构与该第二源极/漏极结构之间具有一气隙。2.如权利要求1所述的半导体元件结构，还包括一位元线接触点，设置在该第一源极/漏极结构上，其中该第一源极/漏极结构经由该位元线接触点而电性连接到一位元线。3.如权利要求1所述的半导体元件结构，还包括一第二字元线，穿过该第一鳍片结构与该第二鳍片结构设置，其中该第一源极/漏极结构、该第二源极/漏极结构以及该气隙位在该第一字元线与该第二字元线之间。4.如权利要求3所述的半导体元件结构，还包括一第一深沟电容器以及一第二深沟电容器，该第一字元线覆盖该第一深沟电容器，该第二字元线覆盖该第二深沟电容器，其中该第二源极/漏极结构位在该第一深沟电容器与该第二深沟电容器之间。5.如权利要求1所述的半导体元件结构，其中该气隙在该第一鳍片结构与该第二鳍片结构之间延伸。6.如权利要求1所述的半导体元件结构，还包括一接触点蚀刻终止层，设置在该第一源极/漏极结构的一侧壁上以及该第二源极/漏极结构的一侧壁上，其中该接触点蚀刻终止层围绕并密封该气隙。7.如权利要求1所述的半导体元件结构，其中在剖视图中，该第一源极/漏极结构具有一最大宽度的一部分，是位在高于该气隙的一最高点处。8.一种半导体元件结构，包括：一第一鳍片结构以及一第二鳍片结构，设置在一半导体基底上；一第一字元线以及一第二字元线，穿过该第一鳍片结构与该第二鳍片结构设置；一第一源极/漏极结构，设置在该第一鳍片结构的一凹陷部上，并位在该第一字元线与该第二字元线之间；以及一第二源极/漏极结构，设置在该第二鳍片的一凹陷部上，并位在该第一字元线与该第二字元线之间，其中该第一鳍片结构的该凹陷部与该第二鳍片结构的该凹陷部之间具有一第一气隙。9.如权利要求8所述的半导体元件结构，其中该第一气隙在该第一源极/漏极结构与该第二源极/漏极结构之间延伸，而该第一源极/漏极结构部分覆盖该第一气隙。10.如权利要求8所述的半导体元件结构，其中在剖视图中，该第一气隙具有一最大宽度的一部分是位在低于该第一鳍片结构的该凹陷部的一顶表面处。11.如权利要求10所述的半导体元件结构，还包括一绝缘结构，形成该第一鳍片结构与该第二鳍片结构之间，其中该第一气隙具有该最大宽度的该部分，是位在低于该绝缘结构与该第一源极/漏极结构之间的一界面处。12.如权利要求8所述的半导体元件结构，还包括一第三鳍片结构以及一第三源极/漏极结构；该第三鳍片结构设置在该半导体基底上，其中该第二鳍片结构位在该第一鳍片结构与该第三鳍片结构之间，且该第一字元线与该第二字元线...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭锦德，
申请(专利权)人：南亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：