[发明专利]半导体元件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体元件的制造方法，包括：

于一基底上形成多个栅极结构；

于相邻两个栅极结构之间形成一第一介电层，该第一介电层的上表面低于这些栅极结构的上表面，且具有一第一凹槽；

于基底上形成一中间层，覆盖这些栅极结构、该第一介电层与这些第一凹槽，该中间层具有一第二凹槽于该第一凹槽上；

于该中间层上形成一材料层，对该材料层进行非等向性刻蚀，以于该第二凹槽的侧壁形成间隙壁，该间隙壁裸露出该中间层；

以间隙壁做为掩模，移除所暴露的该中间层，形成多个开口，每一开口位于相邻两个栅极结构之间；

经由这些开口，移除相邻两个栅极结构之间的该第一介电层与这些间隙壁；以及

于该中间层上形成一第二介电层，其中相邻两个栅极结构、第二介电层以及该中间层界定出一空气间隙，且该空气间隙的高度高于栅极结构的栅极导体层的上表面。

2.根据权利要求1所述的半导体元件的制造方法，其中形成该中间层的方法包括：

于这些栅极结构与该第一介电层上形成一第一中间材料层；以及

于该第一中间材料层上形成一第二中间材料层，其中该第二中间材料层的材料与该第一中间材料层不同，且与该间隙壁的材料不同。

3.根据权利要求2所述的半导体元件的制造方法，其中经由这些开口，移除相邻两个栅极结构之间的该第一介电层时，更包括移除该第一介电层上的部分该第一中间材料层。

4.根据权利要求3所述的半导体元件的制造方法，其中在形成该第一中间材料层之前，更包括进行一金属硅化工艺，于每一栅极结构的一栅极导体层上形成一硅化金属层。

5.一种半导体元件，包括：

多个栅极结构，配置于一基底上；

一中间层，位于这些栅极结构上以及相邻两个栅极结构之间的该基底上方，该中间层包括一第一中间材料层，位于这些栅极结构的表面与侧壁上，以及一第二中间材料层，位于该第一中间材料层上，该第一中间材料层以及该第二中间材料层于相邻两个栅极结构之间具有一开口；以及

一介电层，位于该中间层上，

其中，相邻两个栅极结构、介电层以及该中间层界定出一空气间隙，且该空气间隙的高度高于栅极结构的栅极导体层的上表面。

6.根据权利要求5所述的半导体元件，其中每一空气间隙包括：

一主体空间，由相邻的两个栅极结构的侧壁、该基底表面以及该中间层所定义；以及

一凸起空间，位于该主体空间上，由该中间层以及该介电层所定义。

7.根据权利要求6所述的半导体元件，其中该第二中间材料层的材料与该第一中间材料层不同。

8.根据权利要求5所述的半导体元件，其中每一栅极结构包括一栅极导体层与一硅化金属层。

9.根据权利要求5所述的半导体元件的制造方法，其中每一空气间隙的体积为相邻两个栅极结构之间的间隙的5％至95％。