[发明专利]半导体元件

说明书

一种半导体元件，包含位于基材上方的晶体管，以及在晶体管上方的第一金属化层、第二金属化层和第三金属化层。第一金属化层、第二金属化层和第三金属化层分别包含第一金属特征、第二金属特征和第三金属特征。第二金属特征纵向排列并实质垂直于第一金属特征，而第三金属特征实质上纵向排列平行于第一金属特征。第一金属特征、第二金属特征和第三金属特征分别具有沿着垂直于基材上表面的第一方向的第一厚度、第二厚度和第三厚度。第二厚度小于第一厚度和第三厚度。

技术领域

本揭露是关于一种半导体元件。

背景技术

集成电路产业历经快速成长。集成电路材料及设计上的技术进展已经产生数个世代的集成电路，每一世代具有比前一世代更小的体积及更复杂的电路。集成电路演进的过程中，功能密度(亦即每一晶片面积上的互连装置数量)普遍增加，而几何尺寸(亦即使用一制程能制造出的最小组件或线路)则减少。此缩小比例制程通常通过增加制造效率以及降低相关成本以提供优势。此比例的缩小同样增加集成电路的制程及制造的复杂性。

举例来说，在集成电路设计(例如系统单晶片、中央处理器)或图形处理器中，使用标准元件(例如反向器、NAND、NOR、AND、OR或正反器)已经成为一种受欢迎的选择，因其易于处理复杂的设计。在这些元件中，金属化层形成于晶体管上，并用于绕线连接晶体管之间的信号和电源线(例如Vdd以及接地)。随着持续的缩小比例制程，设计和制造这样的元件面临到一些挑战。举例来说，缩小电源线及/或接地线的几何形状通常会增加其电阻，这增加元件的电源消耗。同样地，为了增加设计密度而将信号线更靠近地放置一般会增加信号线之间的耦合电容，这不利地影响元件的表现。因此，这些方面的改进是需要的。

发明内容

本揭露内容的实施例提供一种半导体元件。半导体元件包含形成在基材上方的晶体管。半导体元件也包含位于晶体管上方的第一金属化层，其中第一金属化层包含设置在第一介电层中的第一金属特征，而第一金属特征具有沿着垂直于基材的上表面的第一方向的第一厚度。半导体元件亦包含位于第一金属化层上的第二金属化层，其中第二金属化层包含设置在第二介电层中的第二金属特征，而第二金属特征具有沿着第一方向的第二厚度。半导体元件又包含位于第二金属化层上方的第三金属化层，其中第三金属化层包含设置在第三介电层中的第三金属特征，而第三金属特征具有沿着第一方向的第三厚度，又其中第二厚度小于第一厚度和第三厚度。第二金属特征纵向排列并实质垂直于第一金属特征，而第三金属特征纵向排列并实质平行于第一金属特征。

本揭露内容的实施例亦提供一种半导体元件。半导体元件包含多个鳍式场效晶体管、第一金属化层、第二金属化层以及第三金属化层。鳍式场效晶体管位于基材上方，鳍式场效晶体管排列成邻接的多个标准元件，而各标准元件包含P型鳍式场效晶体管和N型鳍式场效晶体管，鳍式场效晶体管的多个栅极堆叠沿着第一方向纵向排列。第一金属化层位于鳍式场效晶体管上方，第一金属化层包含设置在第一介电层中的多个第一金属特征，第一金属特征沿着垂直于第一方向的第二方向纵向排列，第一金属特征具有沿着垂直于基材的上表面的第三方向的第一厚度。第二金属化层位于第一金属化层上方，第二金属化层包含设置在第二介电层中的多个第二金属特征，第二金属特征沿纵向排列并实质上平行于第一方向，第二金属特征具有沿着第三方向的第二厚度。第三金属化层位于第二金属化层上方，第三金属化层包含设置在第三介电层中的多个第三金属特征，第三金属特征沿纵向排列并平行于第二方向，第三金属特征具有沿着第一方向的第三厚度，其中第二厚度小于第一厚度及第三厚度。