[发明专利]半导体元件及其制备方法

说明书

本公开提供一种半导体元件及该半导体元件的制备方法。该半导体元件具有一第一半导体结构以及一第一连接结构，其中该第一连接结构具有一第一连接隔离层、两个第一导电层以及一第一多孔层，该第一连接隔离层位在该第一半导体结构上，该两个第一导电层位在该第一连接隔离层中，该第一多孔层位在该两个第一导电层之间。该第一多孔层的一孔隙率介于大约25％到大约100％之间。

技术领域

本申请案主张2020年3月16日申请的美国正式申请案第16/820,267号的优先权及益处，该美国正式申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。

本公开涉及一种半导体元件以及该半导体元件的制备方法。特别是涉及一种具有一连接结构的半导体元件，以及具有该连接结构的该半导体元件的制备方法。

背景技术

半导体元件是使用在不同的电子应用，例如个人电脑、手机、数码相机，或其他电子设备。半导体元件的尺寸是逐渐地变小，以符合计算能力所逐渐增加的需求。然而，在尺寸变小的制程期间，会增加不同的问题，且如此的问题在数量与复杂度上持续增加。因此，仍然持续着在达到改善品质、良率、效能与可靠度以及降低复杂度方面的挑战。

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。

发明内容

本公开的一实施例提供一种半导体元件，包括一第一半导体结构；以及一第一连接结构，包括一第一连接隔离层、两个第一导电层以及一第一多孔层，该第一连接隔离层位在该第一半导体结构上，该两个第一导电层位在该第一连接隔离层中，该多孔层位在该两个第一导电层之间。该第一多孔层的一孔隙率介于大约25％到大约100％之间。

在本公开的一些实施例中，该第一连接隔离层包括一第一下隔离层以及一第一上隔离层，该第一下隔离层位在该第一半导体结构上，该第一上隔离层位在该第一下隔离层上，其中该两个第一导电层穿过该第一下隔离层与该第一上隔离层，且该第一多孔层穿过该第一上隔离层并延伸进入该第一下隔离层。

在本公开的一些实施例中，该两个第一导电层包括两个第一部分以及两个第二部分，该两个第一部分位在该第一半导体结构上，该两个第二部分位在该两个第一部分上，其中该两个第二部分的一宽度大于该两个第一部分的一宽度。

在本公开的一些实施例中，该半导体元件还包括多个第一上衬垫，位在该第一上隔离层上，并围绕该两个第二部分设置。

在本公开的一些实施例中，该半导体元件还包括多个第一下衬垫，位在该多个第一上衬垫与该第一上隔离层之间、在该两个第一导电层与该第一上隔离层之间、在该两个第一导电层与该第一下隔离层之间、在该第一多孔层与该第一上隔离层之间，以及在该第一多孔层与该第一下隔离层之间。

在本公开的一些实施例中，该多个第一下衬垫的下表面位在一垂直高度(vertical level)，是高于该第一半导体结构的一上表面的一垂直高度。

在本公开的一些实施例中，该半导体元件还包括多个阻障层，位在该两个第一导电层与该多个第一上衬垫之间、在该两个第一导电层与该多个第一下衬垫之间、在该两个第一导电层与该第一上隔离层之间，以及在该两个第一导电层与该第一半导体结构之间。

在本公开的一些实施例中，该第一半导体结构包括多个第一导电特征，位在该两个第一部分下方。该多个第一导电特征的一宽度大于该两个第一部分的一宽度。

在本公开的一些实施例中，该半导体元件还包括一第二半导体结构，位在该第一连接结构上，并包括多个第二导电特征，位在该两个第二部分上。该多个第二导电特征的一宽度大于该两个第二部分的该宽度。

在本公开的一些实施例中，该半导体元件还包括一第三多孔层，位在该多个第一上衬垫与该第二半导体结构之间，并围绕该两个第二部分设置，其中该第三多孔层的一孔隙率介于大约25％到大约50％之间。