[发明专利]具有气隙结构的半导体元件结构及其制备方法

说明书

本公开提供一种具有气隙结构的半导体元件结构及其制备方法。该半导体元件结构具有一第一导电接触点以及一第二导电接触点，是设置在一半导体基底上。该半导体元件结构亦包括一第一介电层以及一第二介电层，该第一介电层围绕该第一导电接触点与该第二导电接触点设置，该第二介电层设置在该第一导电接触点、该第二导电接触点以及该第一介电层上。该第一介电层与该半导体基底通过一第一气隙结构而分开设置，该第一介电层与该第二介电层通过一第二气隙结构而分开设置，且所述多个气隙结构降低在所述多个导电特征之间的电容耦合。

技术领域

本公开主张2020年4月14日申请的美国正式申请案第16/848,291号的优先权及益处，该美国正式申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。

背景技术

对于许多现代应用，半导体元件是不可或缺的。随着电子科技的进步，半导体元件的尺寸变得越来越小，于此同时提供优选的功能以及包含较大的集成电路数量。由于半导体元件的规格小型化，实现不同功能的半导体元件的不同形态与尺寸规模，是整合(integrated)并封装(packaged)在一单一模块中。再者，许多制造步骤执行于各式不同形态的半导体装置的整合(integration)。

然而，半导体元件的制造与整合包含许多复杂步骤与操作。在半导体元件中的整合是变得越加复杂。半导体元件的制造与整合的复杂度中的增加可造成多个缺陷，例如相邻导电零件之间的寄生电容，其是导致增加功耗及未预期的(unwanted)电阻-电容(resistive-capacitive，RC)延迟(例如信号延迟)。据此，有持续改善半导体元件的制造流程的需要，以便对付所述多个缺陷。

上文的“现有技术”说明仅是提供背景技术，并未承认上文的“现有技术”说明公开本公开的标的，不构成本公开的现有技术，且上文的“现有技术”的任何说明均不应作为本公开的任一部分。

发明内容

本公开的一实施例提供一种半导体元件结构。该半导体元件结构包括一第一导电接触点以及一第二导电接触点，是设置在一半导体基底上。该半导体元件结构亦具有一第一介电层，围绕该第一导电接触点与该第二导电接触点设置；以及一第二介电层，设置在该第一导电接触点、该第二导电接触点以及该第一介电层上。该第一介电层与该半导体基底通过一第一气隙结构而分开设置，且该第一介电层与该第二介电层通过一第二气隙结构而分开设置。

在一实施例中，该第一介电层、该第一气隙结构以及该第二气隙结构在该第一导电接触点与该第二导电接触点之间延伸。在一实施例中，该第一介电层直接接触该第一导电接触点与该第二导电接触点。在一实施例中，该半导体元件结构还包括一第一能量可移除结构，设置在该第一介电层与该半导体基底之间，其中该第一能量可移除结构包围该第一气隙结构。在一实施例中，该第一能量可移除结构直接接触该第一导电接触点、该第二导电接触点、该第一介电层以及在该半导体基底中的一绝缘结构。在一实施例中，该半导体元件结构还包括一第二能量可移除结构，设置在该第一介电层与该第二介电层之间，其中该第二能量可移除结构包围该第二气隙结构。在一实施例中，该第二能量可移除结构直接接触该第一导电接触点、该第二导电接触点、该第一介电层以及该第二介电层。在一实施例中，该半导体元件结构还包括一第一位元线与一第二位元线，设置在该第二介电层上，其中该第一位元线经由该第一导电接触点而电性连接到位于该半导体基底中的一第一源极/漏极区，且该第二位元线经由该第二导电接触点而电性连接到位于该半导体基底中的一第二一源极/漏极区。

本公开的另一实施例提供一种半导体元件结构。该半导体元件结构包括一第一导电接触点，设置在一半导体基底的一第一源极/漏极区上。该半导体元件结构具有一第一能量可移除结构，邻接该第一导电接触点的一侧壁的一下部。该第一能量可移除结构包围一第一气隙结构。该半导体元件结构还包括一第二能量可移除结构，邻接该第一导电接触点的该侧壁的一上部。该第二能量可移除结构包围一第二气隙结构。此外，该半导体元件结构具有一第一介电层，设置在该第一能量可移除结构与该第二能量可移除结构之间。该第一介电层邻接该第一导电接触点的侧壁的一中间部。