[发明专利]用于减小垂直裂纹传播的结构与方法

权利要求书

1.一种半导体设备，包括：

绝缘体；以及

所述绝缘体上的多个垂直堆叠层，所述垂直堆叠层中的每一层都包括：

至少一个第一电介质绝缘体部分；

所述第一电介质绝缘体部分中的至少一个第一导体；

覆盖所述第一导体的至少一个第一氮化物罩；

至少一个第二电介质绝缘体部分；

所述第一电介质绝缘体部分中的至少一个第二导体；以及

覆盖所述第二导体的第二氮化物罩，

所述垂直堆叠层中的所述第一导体形成第一垂直堆叠导体层，

所述垂直堆叠层中的所述第二导体形成第二垂直堆叠导体层，

所述第一垂直堆叠导体层接近所述第二垂直堆叠导体层，

所述垂直堆叠层中的每一层还包括位于所述第一垂直堆叠导体层和所述第二垂直堆叠导体层之间的堆叠间材料，以及

所述堆叠间材料包括至少一个空气间隙。

2.如权利要求1所述的半导体设备，所述空气间隙定位成在所述第一垂直堆叠层的第一侧边缘与所述第二垂直堆叠层的第二侧边缘之间小于10μm。

3.如权利要求1所述的半导体设备，所述空气间隙包括位于第二空气间隙下面的第一空气间隙，以及

所述堆叠间材料包括电介质绝缘材料。

4.如权利要求1所述的半导体设备，所述堆叠间材料还包括：

至少一个金属填充物，

所述金属填充物和所述空气间隙之间的所述堆叠间材料的一部分包括电介质绝缘材料。

5.如权利要求1所述的半导体设备，所述第一导体和所述第二导体包括铜。

6.如权利要求1所述的半导体设备，所述至少一个第一导体与所述第二导体电连接并直接接触，

所述第一导体和所述第二导体中的所述至少一个导体具有大于1μm的垂直厚度。

7.一种半导体设备，包括：

绝缘体；

所述绝缘体上的多个层，所述层中的每一层都包括第一导体和接近所述第一导体的第二导体；

所述层中的所述第一导体包括第一垂直堆叠结构，以及所述层中的所述第二导体包括第二垂直堆叠结构；以及

所述层中的至少一个空气间隙位于所述第一垂直堆叠结构和所述第二垂直堆叠结构之间。

8.如权利要求7所述的半导体设备，所述空气间隙定位成在所述第一垂直堆叠结构的第一侧边缘与所述第二垂直堆叠结构的第二侧边缘之间小于10μm。

9.如权利要求7所述的半导体设备，所述空气间隙包括位于第二空气间隙下面的第一空气间隙，

所述第一空气间隙和所述第二空气间隙之间的所述层的一部分包括电介质绝缘材料。

10.如权利要求7所述的半导体设备，还包括：

位于所述第一垂直堆叠结构和所述第二垂直堆叠结构之间的至少一个金属填充物，

所述金属填充物和所述空气间隙之间的一部分包括电介质绝缘材料。

11.如权利要求7所述的半导体设备，所述第一导体和所述第二导体包括铜。

12.一种制造半导体设备的方法，所述方法包括：

形成绝缘体；

以下述过程在所述绝缘体上形成多个垂直堆叠绝缘体层，所述过程包括：把第一金属导体和第二金属导体嵌入所述堆叠绝缘体层中的每一层，以形成多个第一垂直堆叠金属层和接近所述第一垂直堆叠金属层的多个第二垂直堆叠金属层；以及

在所述第一垂直堆叠金属层和所述第二垂直堆叠金属层之间的所述垂直堆叠绝缘体层的堆叠间材料中形成至少一个空气间隙。

13.如权利要求12所述的方法，还包括：

把所述空气间隙定位成在所述第一多个垂直堆叠金属层的第一侧边缘与所述第二多个垂直堆叠金属层的第二侧边缘之间小于10μm。

14.如权利要求12所述的方法，还包括：

在所述堆叠间材料中形成第二空气间隙，

所述第一空气间隙和所述第二空气间隙之间的所述堆叠间材料的一部分包括电介质绝缘材料。