[发明专利]半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置的制造方法，包括：

在一基底的一第一区上形成一第一虚设栅极结构且在该基底的一第二区上形成一第二虚设栅极结构，该第二虚设栅极结构比该第一虚设栅极结构宽；

在该第一虚设栅极结构和该第二虚设栅极结构上形成一第一绝缘层，该第一虚设栅极结构包含一第一虚设栅极电极层和设置于该第一虚设栅极电极层的两侧的侧表面上的多个第一侧壁间隙物，该第二虚设栅极结构包含一第二虚设栅极电极层和设置于该第二虚设栅极电极层的两侧的侧表面上的多个第二侧壁间隙物；

移除该第一虚设栅极电极层以形成一第一栅极空间且移除该第二虚设栅极电极层以形成一第二栅极空间；

在该第一栅极空间内、该第二栅极空间内、所述多个第一侧壁间隙物的顶部上、所述多个第二侧壁间隙物的顶部上和该第一绝缘层上形成一栅极介电层；

在该第一栅极空间内和该第二栅极空间内的该栅极介电层上形成一第一导电层以分別形成一缩小的第一栅极空间和一缩小的第二栅极空间；

将与该第一导电层不同材料制成的一第二导电层填入该缩小的第一栅极空间和该缩小的第二栅极空间；

移除形成在所述多个第一侧壁间隙物的顶部上、在该些第二侧壁间隙物之顶部上和该第一绝缘层上的该栅极介电层；

以一掩模层覆盖该第二区；

使用一第一蚀刻工艺将在该第一区內的该第一绝缘层、所述多个第一侧壁间隙物、在该第一区內的该栅极介电层、在该第一区內的该第一导电层和在该第一区內的该第二导电层凹陷，同时该掩模层覆盖该第二区；

在该第一蚀刻工艺之后，使用一第二蚀刻工艺将在该第一区中的该第一导电层和在该第一区中的该第二导电层凹陷以形成一第一栅极凹陷，同时该掩模层覆盖该第二区；

在该第一栅极凹陷内的该第一导电层和该第二导电层上形成一第三导电层，同时该掩模层覆盖该第二区；

在形成该第三导电层之后，移除该掩模层；以及

将该第一区内的该第三导电层凹陷以形成一第二栅极凹陷，同時将该第二区内的该第一导电层和该第二区内的该第二导电层凹陷以形成一第三栅极凹陷，

其中在该第二蚀刻工艺之后，该第二导电层自该第一导电层突出。

2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，还包括在形成该第三导电层之前，在该第一栅极凹陷内的该第二导电层上形成一第四导电层。

3.如权利要求2所述的半导体装置的制造方法，还包括：

在该第二栅极凹陷内的凹陷的该第三导电层上形成一第二绝缘层且在该第三栅极凹陷内的凹陷的该第一和第二导电层上形成该第二绝缘层。

4.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中该第二导电层的材料与该第三导电层的材料相同。

5.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中该第二导电层的材料包含钨(W)、钴(Co)、钛(Ti)、铝(Al)和铜(Cu)的至少一者。

6.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中该第一导电层的材料包含TiN、Al、TaAlC和TiAl的至少一者。

7.如权利要求2所述的半导体装置的制造方法，其中该第四导电层的材料包含TiN、TaN和Ti的至少一者。