[发明专利]位于晶体管栅极上方的气隙以及相关方法

权利要求书

1.一种半导体装置，包括：

晶体管栅极，位于装置层中；

互连层，位于该装置层上方，该互连层包括介电层及位于该介电层上方的第一金属层，该介电层由单一介电材料所组成；以及

气隙，延伸穿过该晶体管栅极上方的该互连层，其中，该互连层的该介电层的单一部分置于该气隙与邻接该气隙的该介电层内的任意导电过孔之间，以使该介电层的该单一部分直接接触该气隙及该任意导电过孔；

其中，该互连层包括位于该介电层的上表面的局部互连覆盖层，且该第一金属层包括位于其上表面的第一金属覆盖层，以及该局部互连覆盖层及该第一金属覆盖层的至少其中之一的边延伸进入该气隙中；其中，该气隙横向邻近接触或过孔具有第一宽度且横向在接触或过孔之间具有宽于该第一宽度的第二宽度。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其中，该介电层为置于该装置层上方的局部互连层的一部分。

3.如权利要求1所述的半导体装置，其中，该第一金属覆盖层中的该气隙的宽度小于该第一金属覆盖层下方的该第一金属层的介电质中的该气隙的宽度。

4.如权利要求1所述的半导体装置，其中，该第一金属层包括横向平行于该装置层中的该晶体管栅极延伸的金属线，以及其中，该气隙垂直延伸于该金属线上方及下方。

5.如权利要求1所述的半导体装置，其中，该气隙仅部分垂直延伸进入该第一金属层上方的气隙覆盖层中。

6.如权利要求5所述的半导体装置，其中，该气隙覆盖层包括一介电材料。

7.如权利要求6所述的半导体装置，其中，该介电材料包括氧化硅。

8.如权利要求1所述的半导体装置，其中，该晶体管栅极包括本体、位于该本体上方的硅化物层以及位于该硅化物层上方的蚀刻停止层。

9.如权利要求8所述的半导体装置，其中，该气隙接触该蚀刻停止层。

10.如权利要求1所述的半导体装置，其中，该气隙为横向长条形。

11.一种射频绝缘体上半导体(RFSOI)开关，包括：

晶体管栅极，位于绝缘体上半导体(SOI)衬底的绝缘体上半导体层中；

互连层，位于该绝缘体上半导体层上方，该互连层包括位于该绝缘体上半导体层上方的局部互连层以及位于该局部互连层上方的第一金属层，其中，该互连层包括至少一介电层，以及该至少一介电层由单一介电材料所组成；以及

气隙，延伸穿过该晶体管栅极上方的该至少一介电层；

其中，该互连层的该至少一介电层的单一部分置于该气隙与邻接该气隙的该第一金属层内的任意导电过孔之间；

其中，该互连层的该至少一介电层的该单一部分插入于该气隙与邻接该气隙的该局部互连层内的任意导电过孔之间；

其中，该互连层包括位于该局部互连层的上表面的局部互连覆盖层，且该第一金属层包括位于其上表面的第一金属覆盖层，以及该局部互连覆盖层及该第一金属覆盖层的至少其中之一的边延伸进入该气隙中；

其中，该气隙横向邻近接触或过孔具有第一宽度且横向在接触或过孔之间具有宽于该第一宽度的第二宽度。

12.如权利要求11所述的射频绝缘体上半导体开关，其中，该晶体管栅极包括本体、位于该本体上方的硅化物层以及位于该硅化物层上方的蚀刻停止层，以及其中，该气隙接触该晶体管栅极的该蚀刻停止层、该硅化物层及该本体的其中之一。

13.如权利要求11所述的射频绝缘体上半导体开关，其中，该气隙仅部分垂直延伸进入该第一金属层上方的气隙覆盖层中。