发明名称 具有中间位准绝缘层之半导体元件及其制造方法
摘要 一个中间位准绝缘层结构(15)包括了下层氧化矽层(15a)、上层氧化矽层(15b)、及下层氧化矽层和上层氧化矽层之间填充此缝隙(15c)之空气层﹐且此空气层可减低介电常数使跨越此中间位准绝缘层结构的寄生电容﹐大大地降低了。
申请公布号 TW295711 申请公布日期 1997.01.11
申请号 TW085105590 申请日期 1996.05.11
申请人 电气股份有限公司 发明人 波田博光
分类号 H01L21/76 主分类号 H01L21/76
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1. 一种半导体元件,包含:第一导电层(13;33;37a/37b)及第二导电层(17a/17b;37a/37b;40);并于该第一导电层和该第二导电层之间设有一个中间位准绝缘层(15;35;38),与该第一导电层和该第二导电层形成寄生电容,其特征是:中间位准绝缘层包括了第一绝缘层(15a;35a;38a)、第二绝缘层(15b;35b;38b)与该第一绝缘层分隔而形成一个缝隙(15c;35c;38c),以及填充该缝隙之气态绝缘层。2. 如申请专利范围第1项之半导体元件,其中该气态绝缘层是由空气形成的。3. 如申请专利范围第1项之半导体元件,其中第一导电层和第二导电层分别作为闸电极(13;33)及与该中间位准绝缘层之该第二绝缘层结合在一起之信号线路(17a/17b;37a/37b),而该第一导电层则与形成在半导体层(10;30)内的源极区与汲极区(10a/10b;30a/30b)及在半导体层和闸电极之间的闸绝缘层(12;32)形成一个场效应电晶体(14;34)。4. 如申请专利范围第3项之半导体元件,其中信号线路(17a;37a)通过中间位准绝缘层中所形成的接触孔(16a;36a),而与源极区与汲极区之一保持接触,使得信号线路透过源极区及汲极区之一而支撑该第二绝缘层。5.如申请专利范围第1项之半导体元件,其中第一导电层和第二导电层分别作为下层线路层(37a/37b)及延伸于中间位准绝缘层之上的上层线路层(40)。6. 如申请专利范围第1项之半导体元件,其中更包含:另一个形成在中间位准绝缘层的第二导电层(37a/37b)上面的中间位准绝缘层(38),且包括了第三绝缘层(38a)及与第三绝缘层分隔之第四绝缘层(38b)以形成另一个缝隙(38c),及填充该另一缝隙(38c)之另一个气态绝缘层;第三导电层(40)透过另一个中间位准绝缘层(38)中的另一个接触孔(39)而与第二导电层(37a)保持接触,且与该第四绝缘层(38b)结合在一起以支撑第四绝缘层。7. 如申请专利范围第6项之半导体元件,其中气态绝缘层和另一个气态绝缘层都是由空气组成的。8. 一种半导体元件之制造方法,此半导体元件在第一导电层(13;33;37a/37b)及第二导电层(17a/17b;37a/37b;40)之间设有中间位准绝缘层(15;35;38),此方法包含下列步骤:a) 于第一导电层和第二导电层之上形成第一种绝缘材料组成的第一绝缘层(15a;35a;38a);b) 于第一绝缘层上形成一种材料制成的第二层(18;41);c) 于第二层上以第二种绝缘材料形成第三层(15b;35b;38b);及d) 使用能任选第一或第二种绝缘材料作成之蚀刻剂以选择性地蚀刻该第二层,以便气态绝缘层充入第一及第三层之间的缝隙(15c;35c;38c);而第一层、气态绝缘层和第三层的结合便形成了中间位准绝缘层。9. 如申请专利范围第8项的方法中,其中第一和第二种绝缘材料是选自包括刻意未掺杂的氧化矽和氮化矽这组材料,而所提及的材料则是选自包括硼-磷矽酸盐玻璃、磷矽酸盐玻璃、及硼矽酸盐玻璃这组材料。10. 如申请专利范围第8项的方法,其中又包括在第三层上形成第一和第二导电层的其他层(17a;37a/37b;40)的步骤,使得在步骤c)与d)之间第三层可以受到第一和第一二导电层上其他层的支撑。11. 如申请专利范围第10项的方法,其中步骤d)包含下列从属步骤:d-1) 在第三层中至少形成一个不被第一和第二绝缘层的其他层所覆盖的通气孔(15d-15f;38d/38e),使第二层暴露于该通气孔之中;d-2) 将第二层(18;41)透过至少一通气孔暴露于蚀刻剂中以选择性地去除第二层。12. 如申请专利范围第11项的方法,其中第一和第二绝缘层材料、及所提及的材料分别是刻意未掺杂的氧化矽及硼-磷矽酸盐玻璃,而该蚀刻剂则是氟化氢。图示简单说明:图1此一截面图所显示的是先前技术之闸电极之结构。图2此一截面图所显示的是根据本发明之具气态绝缘层的半导体元件之结构。图3A-3I这些截面图所显示的是根据本发明之半导体元件之制造方法。图4此一截面图所显示的是根据本发明的另一种半导体元件之结构。图5A-5I这些截面图所显示的是图4之半导体元件的制造
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