[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构，包括：

半导体衬底；

栅极结构，位于所述半导体衬底上，所述栅极结构两侧的所述半导体衬底中具有源/漏极；以及

金属连线，用于将所述源/漏极引出，其特征在于，引出所述源极或所述漏极的金属连线分别与所述栅极结构之间具有空气间隙。

2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述空气间隙的宽度范围是50埃至200埃。

3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述金属连线的宽度范围是20纳米至150纳米。

4.一种半导体结构的形成方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有栅极结构；

在所述栅极结构的顶面和侧壁上、以及所述半导体衬底上形成阻挡层；

在所述栅极结构两侧的所述阻挡层上形成第一层间介质层；

在所述栅极结构两侧形成第一金属连线；以及

去除所述阻挡层，在所述栅极结构两侧形成空气间隙。

5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除所述阻挡层的工艺包括：利用干法刻蚀去除所述栅极结构顶面及侧壁上的所述阻挡层，所述干法刻蚀工艺对所述阻挡层的刻蚀率相对于对所述栅极结构、所述第一层间介质层或所述半导体衬底的任一刻蚀率的选择比大于等于10。

6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述干法刻蚀工艺采用CH₂F₂或CH₃F等作为刻蚀气体。

7.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除所述阻挡层的工艺包括：利用湿法刻蚀去除所述栅极结构顶面及侧壁上，以及所述半导体衬底上的所述阻挡层，所述湿法刻蚀工艺对所述阻挡层的刻蚀率相对于对所述栅极结构、所述第一层间介质层、所述半导体衬底或所述第一金属连线的任一刻蚀率的选择比大于等于10。

8.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述湿法刻蚀工艺使用磷酸作为刻蚀剂。

9.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第一金属连线的工艺包括：

以位于所述半导体衬底上的所述阻挡层作为刻蚀停止层，刻蚀所述第一层间介质层，形成第一通孔；

进一步刻蚀所述第一通孔底部的所述阻挡层，直至暴露所述半导体衬底；以及

在所述第一通孔中填充金属材料，形成所述第一金属连线。

10.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，利用干法刻蚀形成所述第一通孔，所述干法刻蚀采用CF₄、CHF_3，、C₄F₈或C₄F₆气体作为刻蚀气体，或采用CF₄、CHF₃、C₄F₈和C₄F₆中的任一气体与O₂、Ar、CO和He中任一气体的混合气体作为刻蚀气体。

11.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一金属连线的宽度是20纳米至150纳米。

12.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的厚度是50埃至200埃。

13.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述半导体结构的形成方法进一步包括：

在形成所述空气间隙之后，形成覆盖所述第一层间介质层和所述栅极结构的顶面的第二层间介质层，所述第二层间介质层将所述空气间隙封闭；以及

在所述第二层间介质层中形成分别与所述栅极结构和所述第一金属连线连接的第二金属连线。

14.如权利要求13所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第二金属连线的工艺包括：

刻蚀所述第二层间介质层，形成分别位于所述栅极结构和所述第一金属连线上的第二通孔，所述第二通孔的底部分别暴露所述栅极结构和所述第一金属连线；以及

在所述第二通孔中填充金属材料，形成所述第二金属连线。