[发明专利]半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种形成半导体装置的方法，所述方法包括步骤：

在衬底上形成栅极结构层；

通过第一图案化处理部分地蚀刻栅极结构层以在衬底的区上形成多个第一栅极结构，其中所述多个第一栅极结构中的每一个具有第一宽度；

形成封盖绝缘层，其覆盖所述多个第一栅极结构和栅极结构层的上部；

通过第二图案化处理部分地蚀刻封盖绝缘层和栅极结构层，以形成具有侧壁的多个第二栅极结构和多个第一封盖绝缘图案，其中所述多个第二栅极结构中的每一个具有大于第一宽度的第二宽度，并且所述多个第二栅极结构中相邻的第二栅极结构的侧壁彼此相对；

在所述多个第二栅极结构中的每一个上以及所述多个第一封盖绝缘图案中的每一个的侧壁上形成第一间隔件结构，所述第一间隔件结构包括第一间隔件和第二间隔件；以及

在所述多个第一栅极结构之间的衬底的上部形成杂质区。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成第一间隔件结构的步骤包括：

在所述多个第二栅极结构中的每一个的侧壁上、所述多个第一封盖绝缘图案中的每一个的侧壁和上表面上以及衬底的上表面上形成第一间隔件层；

在第一间隔件层上形成第二间隔件层；以及

各向异性地蚀刻第一间隔件层和第二间隔件层以分别形成第一间隔件和第二间隔件。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括步骤：

在形成第一间隔件层之后，将杂质注入衬底中以形成杂质延伸区。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，形成第二间隔件层的绝缘材料与第一间隔件层的绝缘材料不同。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，形成栅极结构层的步骤包括：

形成初步栅极绝缘层、第一导电层、电介质层和第二导电层；

部分地蚀刻在用于形成第二栅极结构的区上的第二导电层和电介质层，以形成暴露第一导电层的凹进；

在第二导电层的表面上和凹进的内壁上形成第三导电层；以及

在第三导电层上形成掩模层。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，第三导电层由金属或金属氮化物形成。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，第一栅极结构和第二栅极结构中的每一个包括依次堆叠的栅极绝缘层、第一导电图案、电介质图案、第二导电图案和第三导电图案，并且所述多个第二栅极结构中的每一个中的第一导电图案、第二导电图案和第三导电图案彼此电连接。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，第二图案化处理包括：

在封盖绝缘层上形成第一光致抗蚀剂图案；以及

使用第一光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模对封盖绝缘层和栅极结构层进行蚀刻，以形成所述多个第二栅极结构和所述多个第一封盖绝缘图案，第一开口位于所述多个第二栅极结构中相邻的第二栅极结构之间。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，第二图案化处理包括：

在封盖绝缘层上形成第一光致抗蚀剂图案；以及

使用第一光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模对封盖绝缘层和栅极结构层的上部进行蚀刻，以形成多个初步第一封盖绝缘图案和初步第一开口，初步第一开口位于所述多个初步第一封盖绝缘图案中相邻的初步第一封盖绝缘图案之间；

各向同性地蚀刻第一光致抗蚀剂图案的表面以形成第二光致抗蚀剂图案；以及

使用第二光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模对所述多个初步第一封盖绝缘图案和栅极结构层进行蚀刻，以形成所述多个第二栅极结构和所述多个第一封盖绝缘图案，第一开口位于所述多个第二栅极结构中相邻的第二栅极结构之间，并且所述多个第一封盖绝缘图案中的每一个的侧壁具有拐点。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，当执行第二图案化处理时，在衬底上还形成第三栅极结构和第二封盖绝缘图案，并且其中，第三栅极结构具有大于第二宽度的第三宽度。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，当形成第一间隔件结构时，在第三栅极结构和第二封盖绝缘图案的侧壁上还形成第二间隔件结构，并且其中，第二间隔件结构具有第三间隔件和第四间隔件。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，封盖绝缘层形成为覆盖第一栅极结构、第二栅极结构和第三栅极结构的上部并且不填充所述多个第一栅极结构之间的空间，使得在所述多个第一栅极结构中相邻的第一栅极结构之间形成气隙。