[發明專利]具有氣隙的半導體元件結構及其制備方法

在審

• 申請號: 202011346606.2
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN113035837A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 施信益
• 申請（專利權）人: 南亞科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/528
• 分類號: H01L23/528;H01L21/768
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷

1.一種半導體元件結構，包括：

一導電結構，設置在一半導體基底上；

一導電插塞，設置在該導電結構上，其中該導電插塞電性連接到該導電結構；

一第一間隙子，形成在該導電插塞的一側壁表面；

一蝕刻終止層，設置在該半導體基底上，其中該蝕刻終止層鄰接該第一間隙子；以及

一第一層間介電層，設置在該蝕刻終止層上，并靠近該導電插塞設置，其中該第一層間介電層與該第一間隙子以一氣隙而相互間隔設置。

2.如權利要求1所述的半導體元件結構，還包括：

一第二間隙子，設置在該蝕刻終止層上，其中該第二間隙子位在該第一間隙子與該第一層間介電層之間，且該氣隙位在該第二間隙子上。

3.如權利要求2所述的半導體元件結構，其中，該第二間隙子在一方向上并未與該導電結構重疊，該方向垂直于該半導體基底的一上表面。

4.如權利要求2所述的半導體元件結構，還包括：

一第二層間介電層，設置在該第一層間介電層上，其中該第二層間介電層、該第一層間介電層、該第二間隙子以及該第一間隙子包圍該氣隙設置。

5.如權利要求4所述的半導體元件結構，還包括：

一導電接觸點，設置在該導電插塞上，其中該第二層間介電圍繞該導電接觸點設置，且該導電接觸點電性連接到該導電插塞。

6.如權利要求1所述的半導體元件結構，其中，該蝕刻終止層的一下表面高于或齊平于該導電結構的一上表面。

7.一種半導體元件結構，包括：

一導電結構，設置在一半導體基底上；

一導電插塞，設置在該導電結構上，其中該導電插塞電性連接到該導電結構；

一第一間隙子，形成在該導電插塞的一側壁表面上；

一蝕刻終止層，設置在該導電結構上，其中該蝕刻終止層鄰接該第一間隙子的一側壁表面；

一第一層間介電層，設置在該蝕刻終止層上，并靠近該第一間隙子設置，其中該第一層間介電層與該第一間隙子以一氣隙而相互間隔設置；以及

一第二層間介電層，設置在該第一層間介電層上，其中該第二層間介電層密封該氣隙。

8.如權利要求7所述的半導體元件結構，還包括：

一第二間隙子，形成在該第一間隙子的該側壁表面上，其中該第二間隙子位在該氣隙與該蝕刻終止層之間。

9.如權利要求8所述的半導體元件結構，其中，該第二間隙子的一材料不同于該第一間隙子的一材料以及該第一層間介電層的一材料。

10.如權利要求7所述的半導體元件結構，其中，該第一間隙子與該蝕刻終止層由氮化硅所制。

11.如權利要求7所述的半導體元件結構，其中，該蝕刻終止層的一下表面高于或齊平于該第一間隙子的一下表面。

12.如權利要求7所述的半導體元件結構，其中，該氣隙在一方向上并未與該導電結構重疊，該方向垂直于該半導體基底的一上表面。

13.一種半導體元件結構的制備方法，包括：

形成一導電結構在一半導體基底上；

形成一第一層間介電層在該導電結構上；

形成一第一間隙子與一導電插塞以穿經該第一層間介電層，其中該導電插塞電性連接到該導電結構，且該第一間隙子位在該第一層間介電層與該導電插塞之間；

移除該第一層間介電層的一部分以形成一間隙，該間隙鄰近該第一間隙子設置；

以一能量可移除材料充填該間隙；以及

執行一熱處理制程，以將該能量可移除材料轉換成一第二間隙子，其中在執行該熱處理制程之后，該第一間隙子與該第一層間介電層以一氣隙而相互間隔設置。