專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體器件及集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體器件及集成電路。
背景技術(shù)：
隨著集成電路集成度越來(lái)越高，集成電路中集成的半導(dǎo)體器件數(shù)量也越來(lái)越多，集成電路為了實(shí)現(xiàn)某種功能，需要將相關(guān)的半導(dǎo)體器件相互連接起來(lái)，通常，在半導(dǎo)體器件上形成有金屬連線(xiàn)，再由外部互聯(lián)線(xiàn)連接到金屬連線(xiàn)將相關(guān)的半導(dǎo)體器件連接。
如圖I所示，在現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體器件100包括一襯底101、形成于襯底101內(nèi)的有源區(qū)102、形成于有源區(qū)102上的柵極103、形成于所述柵極103兩側(cè)襯底101上的第一金屬連線(xiàn)104和第二金屬連線(xiàn)105。如圖2所示，通常所述第一金屬連線(xiàn)104和第二金屬連線(xiàn)105設(shè)置于所述柵極103上方且位于同一平行于襯底101的層面中。這樣，第一金屬連線(xiàn)104和第二金屬連線(xiàn)105分別作為兩個(gè)電極板(上電極板和下電極板)會(huì)形成一個(gè)寄生電容。對(duì)該寄生電容來(lái)說(shuō)，所述第一金屬連線(xiàn)104和第二金屬連線(xiàn)105在與柵極103的平行方向上的重疊面積都是有效的電極板面積。所述電極板面積越大，寄生電容也越大。隨著集成電路集成度的提高，半導(dǎo)體器件尺寸越來(lái)越小，因此寄生電容和寄生電阻對(duì)半導(dǎo)體器件特性的影響就會(huì)越來(lái)越大。在某些特殊的應(yīng)用中，例如一些射頻電路，需要盡量減小金屬連線(xiàn)間的寄生電容，以較少射頻信號(hào)在不同金屬連線(xiàn)間的耦合，而可以容忍一定的金屬連線(xiàn)電阻升高。因此，希望能夠提出一種可以有效降低寄生電容的半導(dǎo)體器件，以適應(yīng)這些特別需要減小金屬連線(xiàn)間的寄生電容、而可以容忍一定的金屬連線(xiàn)電阻升高的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件及集成電路，達(dá)到減小寄生電容的目的，以解決上述寄生電容對(duì)大規(guī)模的集成電路的影響突出的問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件，包括相互平行的兩條金屬連線(xiàn)，所述金屬連線(xiàn)包括具有至少一個(gè)間隙的第一金屬層、金屬插塞和形成所述間隙上的第二金屬層，所述第二金屬層通過(guò)所述金屬插塞與所述第一金屬層連接，所述兩條金屬連線(xiàn)的間隙位置至少部分相互錯(cuò)開(kāi)?？蛇x的，所述兩條金屬連線(xiàn)的間隙位置完全相互錯(cuò)開(kāi)。可選的，所述兩條金屬連線(xiàn)的間隙位置部分相互錯(cuò)開(kāi)。可選的，所述間隙的寬度范圍為O. 5 μ m 5 μ m?？蛇x的，所述第二層金屬層完全覆蓋所述間隙，并與部分第一金屬層層疊。可選的，所述第二金屬層與所述第一金屬層的層疊部分的面積大于所述金屬插塞的橫截面積。可選的，所述金屬插塞位于第一金屬層和與其相重疊的第二金屬層之間。
可選的，所述半導(dǎo)體器件還包括一襯底；形成于所述襯底內(nèi)的有源區(qū)；以及形成于有源區(qū)上的柵極，其中，所述兩條金屬連線(xiàn)形成于所述柵極兩側(cè)的襯底上，并平行于柵極。相應(yīng)的，還提供一種采用所述的半導(dǎo)體器件的集成電路。本發(fā)明所提供的半導(dǎo)體器件包括相互平行的兩條金屬連線(xiàn)，所述金屬連線(xiàn)包括具有至少一個(gè)間隙的第一金屬層、金屬插塞和形成所述間隙上的第二金屬層，所述第二金屬層通過(guò)所述金屬插塞與所述第一金屬層連接，所述兩條金屬連線(xiàn)的間隙位置至少部分相 互錯(cuò)開(kāi)。因?yàn)樗龅诙饘賹油ㄟ^(guò)所述金屬插塞與所述第一金屬層連接，也就是說(shuō)，第一金屬層和第二金屬層通過(guò)金屬插塞隔開(kāi)位于不同的層面，同時(shí)，兩條金屬連線(xiàn)的間隙位置至少部分相互錯(cuò)開(kāi)，使得其中一條金屬連線(xiàn)的第二金屬層的一個(gè)位置必然與另一條金屬連線(xiàn)的第一金屬層的一個(gè)位置相對(duì)應(yīng)，但是因?yàn)榈谝粚咏饘賹雍偷诙咏饘傥挥诓煌瑢?，所以第一層金屬層和第二層金屬之間的距離變的更遠(yuǎn)，產(chǎn)生寄生電容會(huì)大幅度下降。而為了放置金屬插塞，兩條金屬連線(xiàn)中只有少部分第一金屬層的位置相互對(duì)應(yīng)。因此，對(duì)于由兩條金屬連線(xiàn)產(chǎn)生的寄生電容來(lái)說(shuō)，其有效相對(duì)面積只有位置相互對(duì)應(yīng)的部分第一金屬層的面積。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)，其寄生電容的有效相對(duì)面積被大大降低，第一層金屬層和第二層金屬之間的距離變的更遠(yuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了減小寄生電容的目的。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體器件的俯視圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體器件的斷面圖；圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的俯視圖；圖4為圖3中沿AA’連線(xiàn)的剖視圖；圖5為圖3中沿BB’連線(xiàn)的剖視圖。需要說(shuō)明的是，附圖用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類(lèi)似的元件標(biāo)有相同或者類(lèi)似的標(biāo)號(hào)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心思想在于，對(duì)于半導(dǎo)體器件中相互平行的兩條金屬連線(xiàn)，將其金屬連線(xiàn)設(shè)置為包括具有至少一個(gè)間隙的第一金屬層、金屬插塞和第二金屬層，所述第二金屬層通過(guò)所述金屬插塞與所述第一金屬層連接，所述兩條金屬連線(xiàn)的間隙位置至少部分相互錯(cuò)開(kāi)。因?yàn)閮蓷l金屬連線(xiàn)的間隙位置至少部分相互錯(cuò)開(kāi)，使得由兩條金屬連線(xiàn)產(chǎn)生的寄生電容的有效相對(duì)面積大大減低，從而可以實(shí)現(xiàn)從而實(shí)現(xiàn)了減小寄生電容的目的。為了方便說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施情況，下面以晶體管為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的金屬連線(xiàn)，可以一應(yīng)用于各種具有金屬連線(xiàn)的半導(dǎo)體器件，并不限于晶體管。為了使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖來(lái)進(jìn)一步做詳細(xì)說(shuō)明。
如圖3所示，本發(fā)明一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件(晶體管)200包括一襯底201、形成于所述襯底201內(nèi)的有源區(qū)202、形成于有源區(qū)202上的柵極203以及形成于所述柵極203兩側(cè)襯底201上的兩條金屬連線(xiàn)204。其中，所述兩條金屬連線(xiàn)204相互平行，并平行于所述柵極203。如圖3所示，所述金屬連線(xiàn) 204包括具有至少一個(gè)間隙205的第一金屬層206、金屬插塞207和形成所述間隙205上的第二金屬層208。所述兩條金屬連線(xiàn)的間隙205位置部分相互錯(cuò)開(kāi)。如圖4所不,所述金屬插塞207位于所述第一金屬層206和第二金屬層208之間，所述第二金屬層208通過(guò)所述金屬插塞207與所述第一金屬層206連接，其他區(qū)域由介質(zhì)層210填充。也就是說(shuō),金屬插塞207將位于不同層面的第一金屬層206和第二金屬層208連接在一起，從而形成金屬連線(xiàn)204。結(jié)合圖3，為了保證所示第一金屬層206能與第二金屬層208充分連接，所述第二層金屬層208要能夠完全覆蓋所述間隙205，并與所述部分第一金屬層206層疊,所述金屬插塞207就位于第二層金屬層208與第一金屬層206的層疊區(qū)域209內(nèi)。因?yàn)樗鰞蓷l金屬連線(xiàn)的間隙205位置部分相互錯(cuò)開(kāi)，結(jié)合圖3和圖4，可以看出，在所述層疊區(qū)域209所在的斷面上，具體的說(shuō)，如圖3的AA’連線(xiàn)上，一條金屬連線(xiàn)的第一金屬層206必然與另一條金屬連線(xiàn)的第一金屬層206相對(duì)應(yīng)，而兩條金屬連線(xiàn)204的第一金屬層206屬于同一層面，因此，兩條金屬連線(xiàn)在層疊區(qū)域209內(nèi)會(huì)存在有效的相對(duì)面積，從而產(chǎn)生寄生電容。為了減小這部分的寄生電容，所述第二層金屬層208與第一金屬層206的層疊區(qū)域面積越小越好，但是為了保證金屬插塞207的連接效果，所述層疊區(qū)域的面積應(yīng)當(dāng)大于所述金屬插塞207的橫截面積。因?yàn)樗鰞蓷l金屬連線(xiàn)的間隙205位置一部分相互錯(cuò)開(kāi)，結(jié)合圖3和圖5，可以看出，在一條金屬連線(xiàn)的第二金屬層208的一個(gè)位置必然與另一條金屬連線(xiàn)的第二金屬層206的一個(gè)位置相對(duì)應(yīng)，也就是說(shuō)，在兩條金屬連線(xiàn)間隙205的相互錯(cuò)開(kāi)部分，與第一金屬層206相對(duì)應(yīng)的是第二金屬層208。而第一金屬層206與第二金屬層208位于不同層，因此在兩條金屬連線(xiàn)間隙205的相互錯(cuò)開(kāi)部分，其寄生電容的有效相對(duì)面積被大大降低，第一層金屬層和第二層金屬之間的距離變的更遠(yuǎn)，因此寄生電容會(huì)大幅度降低。對(duì)于圖4和圖5需要說(shuō)明的是，在第二金屬層208層面下的除柵極結(jié)構(gòu)203、第一金屬層206以及金屬插塞207以外的其他部分，是由介質(zhì)層210填滿(mǎn)的，所述介質(zhì)層210對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是能夠理解的，因此在此不作詳細(xì)描述。由此可見(jiàn)，兩條金屬連線(xiàn)所產(chǎn)生的寄生電容主要存在于層疊區(qū)域209內(nèi)兩條金屬連線(xiàn)的寄生電容，而兩條金屬連線(xiàn)間隙205的相互錯(cuò)開(kāi)部分的寄生電容會(huì)大幅度降低。因此，為了減小寄生電容，所述層疊區(qū)域209越小越好，而兩條金屬連線(xiàn)間隙205的相互錯(cuò)開(kāi)部分則越大越好，或者間隙205的寬度L范圍越大越好。在圖3中，所述每個(gè)間隙205的寬度L相同，但是，需要理解的是，本發(fā)明并不限定每個(gè)間隙205的寬度L必須相同，為了使間隙205完全錯(cuò)開(kāi)，可以根據(jù)需要調(diào)整每個(gè)間隙205的寬度L，當(dāng)然，也可以對(duì)間隙的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整。隨著層疊區(qū)域209的縮小金屬插塞207的橫截面積會(huì)隨著縮小，同時(shí)隨著間隙205的寬度L范圍變大，間隙205數(shù)量的減少，金屬插塞207的數(shù)量也會(huì)減少，因而電流通過(guò)金屬插塞207到達(dá)有源區(qū)202后，需要漂移更遠(yuǎn)的距離才能到達(dá)溝道，由金屬插塞207到溝道區(qū)間的等效電阻會(huì)升聞，這會(huì)引起晶體管的源漏寄生電阻升聞；因此在考慮減小寄生電容而縮減層疊區(qū)域209的面積的同時(shí)，也要平衡晶體管的源漏寄生電阻升高引起的負(fù)面影響。優(yōu)選的，所述間隙205的寬度L范圍為O. 5μπι 5μπι。同時(shí)為了盡量減小寄生電容，可以將所述兩條金屬連線(xiàn)的間隙位置205完全相互錯(cuò)開(kāi)，這樣兩條金屬連接線(xiàn)之間的寄生電容就主要發(fā)生在層疊區(qū)域209內(nèi)兩條金屬連線(xiàn)之間。相應(yīng)的，由上述半導(dǎo)體器件200組成的集成電路，也是本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。在上述實(shí)施例中，是以如何降低第一層金屬層和第二層金屬層之間的寄生電容為例進(jìn)行說(shuō)明的，應(yīng)當(dāng)理解的是，所述第一層金屬和第二層金屬可以是半導(dǎo)體器件中的任何兩層金屬層，也就是說(shuō)本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)可以推廣至任何會(huì)產(chǎn)生寄生電容的兩層金屬層上。綜上所述，在本發(fā)明所提供的半導(dǎo)體器件中，所述金屬連線(xiàn)具有至少一個(gè)間隙的第一金屬層、金屬插塞和形成所述間隙上的第二金屬層，所述第二金屬層通過(guò)所述金屬插塞與所述第一金屬層連接，所述兩條金屬連線(xiàn)的間隙位置至少部分相互錯(cuò)開(kāi)。因此第一金 屬層和第二金屬層通過(guò)金屬插塞隔開(kāi)位于不同的層面，同時(shí)，兩條金屬連線(xiàn)的間隙位置至少部分相互錯(cuò)開(kāi)，使得其中一條金屬連線(xiàn)的第一金屬層的一個(gè)位置必然與另一條金屬連線(xiàn)的第二金屬層的一個(gè)位置相對(duì)應(yīng)，但是因?yàn)榈谝粚咏饘賹雍偷诙咏饘傥挥诓煌瑢樱约纳娙輹?huì)大幅度降低。因此，兩條金屬連線(xiàn)所產(chǎn)生的寄生電容主要存在于層疊區(qū)域內(nèi)兩條金屬連線(xiàn)的寄生電容，而相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)，層疊區(qū)域內(nèi)兩條金屬連線(xiàn)的有效相對(duì)面積則被大大降低，從而實(shí)現(xiàn)了減小寄生電容的目的?？梢岳斫獾氖牵m然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括相互平行的兩條金屬連線(xiàn)，其特征在于，所述金屬連線(xiàn)包括具有至少一個(gè)間隙的第一金屬層、金屬插塞和形成所述間隙上的第二金屬層，所述第二金屬層通過(guò)所述金屬插塞與所述第一金屬層連接，所述兩條金屬連線(xiàn)的間隙位置至少部分相互錯(cuò)開(kāi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述兩條金屬連線(xiàn)的間隙位置完全相互錯(cuò)開(kāi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述兩條金屬連線(xiàn)的間隙位置部分相互錯(cuò)開(kāi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述間隙的寬度范圍力0. 5μηι 5μηι。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第二層金屬層完全覆蓋所述 間隙，并與所述部分第一金屬層層疊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第二金屬層與所述第一金屬層的層疊部分的面積大于所述金屬插塞的橫截面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述金屬插塞位于所述第一金屬層和與其相重疊的第二金屬層之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件還包括 一襯底； 形成于所述襯底內(nèi)的有源區(qū)；以及 形成于有源區(qū)上的柵極， 其中，所述兩條金屬連線(xiàn)形成于所述柵極兩側(cè)的襯底上，并平行于所述柵極。
9.一種采用了根據(jù)權(quán)利要求I至8中任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件的集成電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件及集成電路。所述一種半導(dǎo)體器件包括相互平行的兩條金屬連線(xiàn)，所述金屬連線(xiàn)包括具有至少一個(gè)間隙的第一金屬層、金屬插塞和形成所述間隙上的第二金屬層，所述第二金屬層通過(guò)所述金屬插塞與所述第一金屬層連接，所述兩條金屬連線(xiàn)的間隙位置至少部分相互錯(cuò)開(kāi)。采用本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，因?yàn)閮蓷l金屬連線(xiàn)而產(chǎn)生的寄生電容會(huì)大大降低。
文檔編號(hào)H01L23/528GK102903698SQ20121041392
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者李樂(lè) 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司