半导体元件的制作方法

本申请案主张美国第17/678,212及17/678,407号专利申请案的优先权(即优先权日为“2022年2月23日”)，其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。特别是有关于一种具有可编程设计结构的半导体元件。

背景技术：

1、半导体元件用于各种电子应用，如个人电脑、移动电话、数码相机及其他电子装置。半导体元件的尺寸正在不断缩小，以满足日益增长的计算能力的需求。然而，在缩小尺寸的过程中出现各种问题，而且这种问题在不断增加。因此，在实现提高品质、产量、性能及可靠性以及降低复杂性方面仍然存在挑战。

2、上文的“先前技术”说明仅是提供背景技术，并未承认上文的“先前技术”说明揭示本公开的标的，不构成本公开的先前技术，且上文的“先前技术”的任何说明均不应作为本案的任一部分。

技术实现思路

1、本公开的一个方面提供一种半导体元件，包括一基底；一隔离层，设置于该基底中，并定义该基底的一主动区，其中该主动区包括一晶体管部分及从该晶体管部分延伸出的一可编程设计部分；一栅极结构，设置于该晶体管部分上；一漏极区，设置于该可编程设计部分及该晶体管部分中，并与该栅极结构相邻；一源极区，设置于该晶体管部分中，与该栅极结构相邻，并与该漏极区相对，该栅极结构介于该两者之间；一中间绝缘层，设置于该可编程设计部分上；以及一上部导电层，设置于该中间绝缘层上。该可编程设计部分的该漏极区、该中间绝缘层及该上部导电层共同配置一可编程设计结构。

2、本公开的另一个方面提供一种半导体元件，包括一基底；一隔离层，设置于该基底中，并定义该基底的一主动区，其中该主动区包括一晶体管部及从该晶体管部分延伸出的一可编程设计部分；一埋入式栅极结构，设置于该晶体管部分中；一漏极区，设置于该可编程设计部分及该晶体管部分中，并与该埋入式栅极结构相邻；一源极区，设置于该晶体管部分中，与该埋入式栅极结构相邻，并与该漏极区相对，该埋入式栅极结构介于该两者之间；一中间绝缘层，设置于该可编程设计部分上；一上部导电层，设置于该中间绝缘层上。该可编程设计部分的该漏极区、该中间绝缘层及该上部导电层共同配置一可编程设计结构。

3、本公开的另一个方面提供一种半导体元件的制备方法，包括提供一基底；在该基底中形成一隔离层以定义该基底的一主动区，其中该主动区包括一晶体管部分及从该晶体管部分延伸出的一可编程设计部分；在该晶体管部分上形成一栅极结构；在该可编程设计部分及该晶体管部分中形成一漏极区，并与该栅极结构相邻；在该晶体管部分中形成一源极区，与该栅极结构相邻，并与该漏极区相对；在该可编程设计部分上形成一中间绝缘层；以及在该中间绝缘层上形成一上部导电层。该可编程设计部分的该漏极区、该中间绝缘层及该上部导电层共同配置一可编程设计结构。

4、本公开的另一个方面提供一种半导体元件的制备方法，包括提供一基底；在该基底中形成一隔离层，以定义该基底的一主动区，其中该主动区包括一晶体管部分及从该晶体管部分延伸出的一可编程设计部分；在该晶体管部分中形成一埋入式栅极结构；在该可编程设计部分及该晶体管部分中形成一漏极区，并与该埋入式栅极结构相邻；在该晶体管部分中形成一源极区，与该埋入式栅极结构相邻，并与该漏极区相对；在该可编程设计部分上形成一中间绝缘层；以及在该中间绝缘层上形成一上部导电层。该可编程设计部分的该漏极区、该中间绝缘层及该上部导电层共同配置一可编程设计结构。

5、由于本公开的半导体元件的设计，可编程设计结构将与栅极结构相关的漏极区整合为可编程设计结构的下部导体，因此可以减少可编程设计结构的占用面积。因此，更多的面积可用于其他复杂的功能单元或更多的可编程设计结构。因此，半导体元件的性能可以得到改善。此外，与可编程设计结构相关的栅极结构也可作为隔离晶体管，将高编程设计电压与相邻元件隔离。因此，可以减少高编程设计电压对相邻元件的损害(例如，源自高编程设计电压的泄漏电流)。因此，半导体元件的可靠性可以得到改善。

6、上文已相当广泛地概述本公开的技术特征及优点，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。本公开所属技术领域中具有通常知识者应了解，可相当容易地利用下文揭示的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或制程而实现与本公开相同的目的。本公开所属技术领域中具有通常知识者亦应了解，这类等效建构无法脱离后附的权利要求所界定的本公开的精神和范围。

技术特征：

1.一种半导体元件，包括：

2.如权利要求1所述的半导体元件，更包括一第一触点，设置于该源极区上并与该源极区电连接。

3.如权利要求2所述的半导体元件，更包括一第二触点，设置于该上部导电层上并与上部导电层电连接。

4.如权利要求3所述的半导体元件，其中该栅极结构包括：

5.如权利要求4所述的半导体元件，更包括两个栅极间隙子，分别设置于该源极区及该漏极区上，并覆盖该栅极结构的侧壁。

6.如权利要求5所述的半导体元件，更包括一轻掺杂区，设置于该基底中、该两个栅极间隙子之一下面，并与该漏极区相邻。

7.如权利要求6所述的半导体元件，其中该漏极区及该轻掺杂区包括相同的电类型。

8.如权利要求7所述的半导体元件，更包括一井区，设置于该晶体管部分及该可编程设计部分中；

9.如权利要求8所述的半导体元件，其中该井区及该漏极区包括不同的电类型。

10.如权利要求9所述的半导体元件，更包括一中间层，设置于该第一触点与该源极区之间；

11.如权利要求9所述的半导体元件，更包括一中间层，设置于该漏极区上；

12.如权利要求9所述的半导体元件，更包括一中间层，设置于该中间绝缘层与该漏极区之间；

13.如权利要求9所述的半导体元件，更包括一中间层，设置于该栅极导电层上；

14.如权利要求1所述的半导体元件，其中该源极区的一长度在一俯视视角下小于该漏极区的一长度。

15.如权利要求1所述的半导体元件，其中该可编程设计部分沿一第一方向延伸，而该可编程设计结构沿与该第一方向垂直的一第二方向延伸。

16.如权利要求15所述的半导体元件，其中该栅极结构沿该第一方向延伸。

17.如权利要求1所述的半导体元件，其中该栅极结构的一长度大于或等于源极区的一长度。

18.如权利要求1所述的半导体元件，其中该可编程设计部分的一宽度小于该晶体管部分的一宽度。

19.如权利要求1所述的半导体元件，更包括一第一连接垫，连接到该可编程设计结构的一端；其中该第一连接垫包括：

20.如权利要求19所述的半导体元件，其中该第一连接垫的一宽度大于该可编程设计结构的一宽度。

21.一种半导体元件，包括：

22.如权利要求21所述的半导体元件，其中该源极区的一长度在一俯视视角下小于该漏极区的一长度。

23.如权利要求22所述的半导体元件，其中该可编程设计部分沿一第一方向延伸，而该可编程设计结构沿垂直于该第一方向的一第二方向延伸。

24.如权利要求21所述的半导体元件，其中该可编程设计部分的一宽度小于该晶体管部分的一宽度。

25.如权利要求21所述的半导体元件，其中该埋入式栅极结构包括：

26.如权利要求21所述的半导体元件，更包括两个间隙子，设置于该中间绝缘层及该上部导电层的侧壁上。

技术总结
本申请公开一种半导体元件，包括一基底；一隔离层，设置于该基底中并定义该基底的一主动区，其中该主动区包括一晶体管部分及从该晶体管部分延伸出的一可编程设计部分；一栅极结构，设置于该晶体管部分上；一漏极区，设置于该可编程设计部分及该晶体管部分中，并与该栅极结构相邻；一源极区，设置于该晶体管部分中，与该栅极结构相邻，并与该漏极区相对，该栅极结构介于两者之间；一中间绝缘层，设置于该可编程设计部分上；以及一上部导电层，设置于该中间绝缘层上。该可编程设计部分的该漏极区、该中间绝缘层及该上部导电层共同配置一可编程设计的结构。

技术研发人员：李维中,丘世仰
受保护的技术使用者：南亚科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14