[发明专利]半导体元件及其制备方法

说明书

本公开提供一种半导体元件及其制备方法。该半导体元件包括一基板，其包括一中心区域和围绕该中心区域的一外围区域；一第一栅极堆叠，位于该基板的该外围区域上；以及一主动柱，位于该基板的该中心区域中。该第一栅极堆叠的一顶表面与该主动柱的一顶表面位于一相同的垂直高度。

技术领域

本公开主张2019年12月4日申请的美国正式申请案第16/702,884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。

背景技术

半导体元件已运用在各种电子应用上，像是个人电脑、手机、数码相机以及其他的电子设备。半导体元件的尺寸不断微缩化，以满足对不断增长的计算能力的需求。但是，在微缩化的工艺期间会出现各种问题，这些问题的频率和影响不断增加。因此，在提高品质、产率、性能和可靠性以及降低复杂度方面仍然存在挑战。

上文的“现有技术”说明仅是提供背景技术，并未承认上文的“现有技术”说明公开本公开的标的，不组成本公开的现有技术，且上文的“现有技术”的任何说明均不应做为本公开的任一部分。

发明内容

本公开的一方面提供一种半导体元件，包括：一基板，其包括一中心区域和围绕该中心区域的一外围区域；一第一栅极堆叠，位于该基板的该外围区域上；以及一主动柱，位于该基板的该中心区域中。该第一栅极堆叠的一顶表面与该主动柱的一顶表面位于一相同的垂直高度(vertical level)。

在一些实施例中，该主动柱包括位于该中心区域中的一底部掺杂区域、位于该底部掺杂区域上的一通道区域、以及位于该通道区域上的一顶部掺杂区域，其中该通道区域的一底部与该基板的一顶表面位于一相同的垂直高度，且该顶部掺杂区域的一顶表面与该第一栅极堆叠的该顶表面位于一相同的垂直高度。

在一些实施例中，该半导体元件还包括一位元线，其包括一连接部和一延伸部，其中该连接部在一第一方向上延伸且相邻于该底部掺杂区域平行于该第一方向的一侧，其中该延伸部连接到该连接部的一端且在垂直于该第一方向的一第二方向上延伸。

在一些实施例中，该延伸部的一顶表面与该第一栅极堆叠的该顶表面位于一相同的垂直高度。

在一些实施例中，该半导体元件还包括一绝缘间隔物，其位于该延伸部和该主动柱之间。

在一些实施例中，该半导体元件还包括一粘合层(adhesion layer)，其位于该连接部和该底部掺杂区域之间。

在一些实施例中，该半导体元件还包括一字元线，其包括一字元线绝缘层和一字元线导电层，两者都在垂直于该第一方向和该第二方向的一第三方向上延伸，其中该字元线绝缘层附接到(attached to)该主动柱平行于该第三方向的一侧，且该字元线导电层附接到该字元线绝缘层。

在一些实施例中，该字元线导电层的一底部的一垂直高度低于该通道区域的该底部的该垂直高度，且该字元线导电层的一顶表面的一垂直高度高于该通道区域的一顶表面的一垂直高度。

在一些实施例中，该半导体元件还包括一第一绝缘层，其位于该中心区域上且围绕该第一栅极堆叠。

在一些实施例中，该半导体元件还包括一第二绝缘层，其平行于该第一方向且与所述多个位元线相邻设置，其中该第二绝缘层的一底部的一垂直高度低于该底部掺杂区域的该底部的一垂直高度。

在一些实施例中，该半导体元件还包括一第三绝缘层，其平行于该第三方向且相邻于该字元线导电层。

在一些实施例中，该半导体元件还包括一位元线接触，其位于该延伸部上。

在一些实施例中，该半导体元件还包括一电容接触，其位于该顶部掺杂区域上。