[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201310048896.6
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103247597A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 押田大介
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522;H01L23/528;H01L21/768
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 陳華成

1.一種半導體器件，包括：

第一層間絕緣層；

多條布線，設置在所述第一層間絕緣層中；

氣隙，形成在所述第一層間絕緣層中的至少一對布線之間；以及

第二層間絕緣層，設置在所述布線和所述第一層間絕緣層之上，所述第二層間絕緣層的第一底表面暴露于所述氣隙，

其中，當距離最短的一對相鄰布線為第一布線時，

所述第一層間絕緣層的位于所述第一布線之間的上端與所述第一布線的側表面接觸；

所述第一底表面在所述第一布線的上表面之下；并且

b/a≤0.5成立，其中a表示在所述第一布線之間的距離，而b表示所述第一層間絕緣層的與所述第一底表面接觸的部分的寬度。

2.根據權利要求1的半導體器件，

其中10≤c≤25成立，其中c表示從所述第一層間絕緣層的上端接觸所述第一布線中的每一條的點到所述第一底表面的下端的深度(nm)。

3.根據權利要求1的半導體器件，

所述第一層間絕緣層包括：

第一側表面，與所述第一布線中的每一條接觸；以及

第二側表面，暴露于所述氣隙并且與所述氣隙的底表面接觸，

其中，所述第一側表面與所述第一布線的側表面之間的夾角大于所述第二側表面與平行于所述第一布線的側表面的平面之間的夾角。

4.根據權利要求1的半導體器件，

其中在平面圖中，所述氣隙位于所述一對布線的中間。

5.根據權利要求1的半導體器件，還包括蓋層，所述蓋層以在平面圖中與所述布線重疊的方式位于所述布線之上，并且由與所述第一層間絕緣層不同的材料制成。

6.根據權利要求1的半導體器件，其中所述第一層間絕緣層的與所述布線接觸的上端在所述布線的上表面之下。

7.根據權利要求1的半導體器件，其中所述氣隙的底表面在所述布線的底表面之下。

8.根據權利要求1的半導體器件，其中所述第一底表面在所述布線的高度的一半之上的水平。

9.根據權利要求1的半導體器件，其中所述第一層間絕緣層具有其中在所述布線之間沒有形成氣隙的區域。

10.根據權利要求9的半導體器件，其中在沒有形成氣隙的區域中的布線之間的距離不小于所述第一布線之間的距離的兩倍。

11.根據權利要求1的半導體器件，其中從所述布線的側表面到所述第一底表面的下端的距離不小于10nm且不大于20nm。

12.根據權利要求1的半導體器件，所述第一層間絕緣層包括：

第一側表面，與所述第一布線中的每一條接觸；以及

第二側表面，暴露于所述氣隙，并且與所述氣隙的底表面接觸，

其中，所述第一側表面與所述第一布線的側表面之間的夾角不小于20度且不大于45度。

13.根據權利要求1的半導體器件，所述第一層間絕緣層包括：

第一側表面，與所述第一布線中的每一條接觸；以及

第二側表面，暴露于所述氣隙，并且與所述氣隙的底表面接觸，

其中，所述第二側表面與平行于所述第一布線的側表面的平面之間的夾角不大于20度。

14.根據權利要求1的半導體器件，還包括氧化物層，所述氧化外層位于所述一對布線和所述第二層間絕緣層之間。

15.根據權利要求1至14中任何一項的半導體器件，其中所述布線包含Cu。

16.根據權利要求1的半導體器件，還包括金屬蓋層，所述金屬蓋層以在平面圖中與所述布線重疊的方式設置在所述布線的每一條之上，

其中所述金屬蓋層包含Ta、TaN、Ti、TiN、Mn、CoWP、CoWB、Co、NiB、W、Al或這些金屬的任何一種合金。

17.根據權利要求1的半導體器件，其中所述布線包含Al或W。

18.根據權利要求1的半導體器件，其中在所述第一布線之間的距離不大于40nm。