半导体元件的制作方法

本申请案主张美国第18/119,947号专利申请案的优先权(即优先权日为“2023年3月10日”)，其内容以全文引用的方式并入本文中。本公开内容关于一种半导体元件及其制备方法，特别是关于一种具有填充层的半导体元件及其制备方法。

背景技术：

1、半导体元件被用于各种电子应用，如个人电脑、移动电话、数码相机和其他电子装置。半导体元件的尺寸正在不断缩小，以满足日益增长的计算能力的需求。然而，在缩小尺寸的制程中出现了各种问题，而且这种问题在不断增加。因此，在实现提高品质、产量、性能和可靠性以及降低复杂性方面仍然存在挑战。

2、上文的“先前技术”说明仅是提供背景技术，并未承认上文的“先前技术”说明揭示本公开的标的，不构成本公开的先前技术，且上文的“先前技术”的任何说明均不应作为本案的任一部分。

技术实现思路

1、本公开的一个实施例提供一种半导体元件，包括一基底；多个导电层，设置于该基底上；一填充层，设置于该多个导电层之间；一气隙，设置于该填充层中；以及一介电层，设置于该多个导电层及该填充层上。该填充层包括碳氮化硼。

2、本公开的另一个方面提供一种半导体元件，包括一基底；多个导电层，设置于该基底上；一填充层，设置于该多个导电层之间；一介电层，设置于该多个导电层及该填充层上；以及一气隙，设置于该填充层中并由该介电层密封。该填充层包括碳氮化硼。

3、本公开的另一个方面提供一种半导体元件的制备方法，包括提供一基底；在该基底上形成多个导电层，并在该多个导电层上形成多个硬遮罩层；在该多个导电层之间及该多个硬遮罩层之间形成一填充层，并在该填充层中形成一气隙；以及在该多个硬遮罩层及该填充层上形成一介电层。该填充层包括碳氮化硼。

4、本公开的另一个方面提供一种半导体元件的制备方法，包括提供一基底；在该基底上形成多个导电层；在该多个导电层上形成多个硬遮罩层；形成一填充材料层以覆盖该多个硬遮罩层的一顶面并部分填充该多个导电层之间的空间；执行一平坦化制程，直到该多个硬遮罩层的该顶面被曝露，使该填充材料层变成一填充层，同时在该填充层中形成一凹槽；以及在该多个硬遮罩层及该填充层上形成一介电层，并密封该凹槽以形成一气隙。该填充层包括碳氮化硼。

5、由于本公开的半导体元件的设计，借由采用具有低介电常数的填充层和气隙，可以减少多个导电层之间的寄生电容。因此，该半导体元件的性能可以得到改善。

6、上文已相当广泛地概述本公开的技术特征及优点，使下文的本公开详细描述得以获得较佳了解。构成本公开的权利要求标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本公开所属技术领域中具有通常知识者应了解，可相当容易地利用下文揭示的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或过程而实现与本公开相同的目的。本公开所属技术领域中具有通常知识者亦应了解，这类等效建构无法脱离后附的权利要求所界定的本公开的精神和范围。

技术特征：

1.一种半导体元件，包括：

2.如权利要求1所述的半导体元件，更包括多个硬遮罩层，设置于该介电层与该多个导电层之间，并围绕该填充层。

3.如权利要求2所述的半导体元件，其中该多个导电层之间的一距离对该气隙的一宽度的比在大约50与大约5之间。

4.如权利要求3所述的半导体元件，其中该多个导电层包括钨、钴、锆、钽、钛、铝、钌、铜、金属碳化物、金属氮化物、过渡金属铝化物，或其组合。

5.如权利要求4所述的半导体元件，其中该多个硬遮罩层包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅，或氮化硅氧化物。

6.如权利要求5所述的半导体元件，其中该介电层包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮化硅氧化物、未掺杂碳氮化物，或掺杂碳氮化物。

7.如权利要求5所述的半导体元件，其中该介电层包括p型掺杂物或n型掺杂物。

8.一种半导体元件，包括：

9.如权利要求8所述的半导体元件，更包括多个硬遮罩层，设置于该介电层与该多个导电层之间并围绕该填充层。

10.如权利要求9所述的半导体元件，其中该多个导电层之间的一距离对该气隙的一宽度的比在大约50与大约5之间。

11.如权利要求10所述的半导体元件，其中该多个导电层包括钨、钴、锆、钽、钛、铝、钌、铜、金属碳化物、金属氮化物、过渡金属铝化物，或其组合。

12.如权利要求11所述的半导体元件，其中该多个硬遮罩层包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅，或氮化硅氧化物。

13.如权利要求12所述的半导体元件，其中该介电层包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮化硅氧化物、未掺杂碳氮化物，或掺杂碳氮化物。

14.如权利要求12所述的半导体元件，其中该介电层包括p型掺杂物或n型掺杂物。

技术总结
本申请公开一种半导体元件及其制备方法。该半导体元件包括一基底；多个导电层，设置于该基底上；一填充层，设置于该多个导电层之间；一气隙，设置于该填充层中；以及一介电层，设置于该多个导电层及该填充层上。该填充层包括碳氮化硼。

技术研发人员：黄则尧
受保护的技术使用者：南亚科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/12