[发明专利]利用空气间隔分离导电结构的半导体器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明构思涉及半导体器件及其制造方法，更具体地，涉及具有彼此紧密相邻地设置的导电结构的半导体器件及其制造方法。

背景技术

随着半导体器件的集成密度的增加，半导体器件的设计规则已经减小。在高缩放的半导体器件中，多个互连线与夹置在其间的多个接触插塞之间的距离已经逐渐减小。因此，在相邻导电图案之间的负载电容会增加，由此使操作速度或刷新特性变差。因此，期待能够解决上述问题的半导体器件。

发明内容

本发明主题的一些实施方式提供一种半导体器件，包括基板、导电图案（例如，接触插塞）以及第一导电线和第二导电线（例如，位线），该导电图案在基板的有源区上并具有在导电图案的相反的第一侧和第二侧上的相应的第一侧壁和第二侧壁，该第一导电线和第二导电线在基板上并在导电图案的第一侧和第二侧中的相应侧上且通过不对称的第一空气间隔和第二空气间隔与相应的第一侧壁和第二侧壁分离。

在一些实施方式中，第一空气间隔和第二空气间隔可以具有不同的宽度。在一些实施方式中，第一空气间隔和第二空气间隔中至少一个可以具有不均匀的宽度。在另外的实施方式中，第一空气间隔可以具有均匀的宽度且第二空气间隔可以具有不均匀的宽度。

该器件可以还包括第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层，第一绝缘层覆盖第一导电线的在第一空气间隔与第一导电线之间的侧壁，第二绝缘层覆盖导电图案的第一侧壁，第三绝缘层覆盖第二导电线的在第二空气间隔与第二导电线之间的侧壁。导电图案的第二侧壁和第三绝缘层可以暴露在第二空气间隔中。该器件可以还包括覆盖导电图案的第二侧壁的第四绝缘层。第一绝缘层和第二绝缘层可以具有不同的厚度。第一绝缘层的厚度可以大于第二绝缘层的厚度。

在一些实施方式中，导电图案可以是在第一导电线和第二导电线之间沿第一方向布置成行的多个接触插塞中的一个，且该器件可以还包括多个绝缘图案，相应的绝缘图案填充相邻的接触插塞之间的空间。多个接触插塞和多个绝缘图案在垂直于第一方向的第二方向可以具有不同的宽度。第一空气间隔和第二空气间隔可以沿第一方向延伸以将多个接触插塞与第一导电线和第二导电线分离。第一空气间隔在第一导电线与多个接触插塞之间可以具有第一宽度，且在第一导电线与多个绝缘图案之间可以具有大于第一宽度的第二宽度。第二空气间隔在第二导电线与多个接触插塞之间可以具有第一宽度，且在第二导电线与多个绝缘图案之间可以具有大于第一宽度的第二宽度。在一些实施方式中，多个接触插塞和多个绝缘图案可以具有相同的宽度。

本发明主题的进一步的实施方式提供一种半导体器件，包括基板、第一导电线和第二导电线以及多个接触插塞，第一导电线和第二导电线设置在基板上并沿第一方向延伸，多个接触插塞设置在第一导电线和第二导电线之间并通过非对称的第一空气间隔和第二空气间隔与其分离。第一空气间隔和第二空气间隔中至少一个沿其纵向可以具有不规则的宽度。

本发明主题的方法实施方式包括：在基板上形成成对的导电线且该导电线沿第一方向延伸；在成对的导电线的相反侧壁上形成绝缘衬垫；在成对的导电线的侧壁上的绝缘衬垫上形成相应的牺牲间隔物；在成对的导电线之间形成成行的接触插塞和绝缘图案，绝缘图案将接触插塞中的相邻接触插塞分离；以及去除牺牲间隔物以形成将成对的导电线中的相应导电线与多个接触插塞分离的不对称的第一空气间隔和第二空气间隔。去除牺牲间隔物以形成将成对的导电线中的相应导电线与多个接触插塞分离的不对称的第一空气间隔和第二空气间隔可以包括在形成接触插塞之前去除部分的牺牲间隔物以及在形成接触插塞之后去除牺牲间隔物的剩余部分。

更进一步的方法实施方式包括：在基板上形成分隔开的第一导电线和第二导电线；在第一和第二导电线的侧壁上形成绝缘衬垫；在绝缘衬垫上形成第一牺牲层；在第一牺牲层上形成第二牺牲层；在第一导电线和第二导电线之间的第二牺牲层上形成绝缘区；去除部分的绝缘区以形成多个接触孔；去除第二牺牲层的通过多个接触孔暴露的部分；在多个接触孔中形成多个接触插塞；以及去除第一牺牲层以形成将第一导电线和第二导电线的相应导电线与多个接触插塞分离的不对称的第一空气间隔和第二空气间隔。

附图说明

从以下结合附图的详细说明中，本发明构思的示范实施方式将被更清楚地理解，在附图中：

图1是根据本发明构思的示范实施方式的半导体器件的示意性布局图；

图2A是沿着图1的线A-A′截取的图1的半导体器件的截面图；

图2B是沿图2A的线B-B′截取的半导体器件的平面图；