[發明專利]邏輯晶體管和非易失性存儲器的制造方法

無效

• 申請號: 201310437393.8
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103794565A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: M·D·施羅夫;M·D·霍爾;F·K·小巴克爾
• 申請（專利權）人: 飛思卡爾半導體公司
• 主分類號: H01L21/8247
• 分類號: H01L21/8247;H01L21/28
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 馮玉清

1.一種形成半導體結構的方法，該半導體結構具有非易失性存儲器NVM區域和邏輯區域，所述方法包括：

直接在所述NVM區域中的半導體層上形成含氧化物層；

在所述NVM區域中的含氧化物層上形成第一材料的第一部分層；

直接在所述邏輯區域中的半導體層上形成具有高介電常數的第一電介質層；

在所述邏輯區域中的第一電介質層上形成第一導電層；

直接在所述NVM區域中的第一部分層上以及所述邏輯區域中的第一導電層上形成所述第一材料的第二部分層；

在所述邏輯區域中形成邏輯器件，其中所述邏輯器件包括所述第一導電層和所述第一電介質層的一部分；以及

使用所述含氧化物層、所述第一部分層以及所述第二部分層在所述NVM區域中形成NVM單元，其中如果所述NVM單元是浮置柵極NVM單元或分裂柵極NVM單元，則所述第一部分層和所述第二部分層一起用于形成電荷存儲層或選擇柵極。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述邏輯區域中形成邏輯器件的步驟包括：

圖案化所述第二部分層、所述第一導電層以及所述第一電介質層以在所述邏輯區域中形成邏輯堆疊；以及

用第二導電層替代所述邏輯堆疊中的所述第二部分層。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述NVM單元是浮置柵極NVM單元，所述第一材料是氮化物。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一材料是多晶硅。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一導電層包括金屬。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一導電層操作來設置所述邏輯區域中的邏輯器件的功函數。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述含氧化物層以及所述第一部分層的步驟包括：

在所述NVM區域和所述邏輯區域中的所述半導體層上生長所述含氧化物層；

在所述NVM區域和所述邏輯區域中的所述含氧化物層上沉積所述第一部分層；以及

從所述邏輯區域移除所述含氧化物層和所述第一部分層。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述第一電介質層以及所述第一導電層的步驟包括：

在所述NVM區域中的第一部分層和所述邏輯區域中的半導體層上沉積所述第一電介質層；

在所述NVM區域和所述邏輯區域中的第一電介質層上沉積所述第一導電層；以及

將所述NVM區域中的第一部分層用作蝕刻停止層，從所述NVM區域移除所述第一導電層和所述第一電介質層。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，當所述NVM單元是浮置柵極NVM單元時，所述方法還包括：

圖案化所述第二部分層、所述第一導電層以及所述第一電介質層以在所述邏輯區域中形成邏輯堆疊；

圖案化所述第一部分層和所述第二部分層以在所述NVM區域中形成所述浮置柵極NVM單元的電荷存儲層；

在所述NVM區域中的電荷存儲層上形成第二電介質層；

從所述邏輯區域中的所述邏輯堆疊移除所述第二部分層；

在所述NVM區域中的第二電介質層和所述邏輯區域中的邏輯堆疊的第一導電層上形成第二導電層；以及

圖案化所述NVM區域中的第二導電層以形成所述浮置柵極NVM單元的控制柵極。

10.根據權利要求1所述的方法，其中，當所述NVM單元是分裂柵極NVM單元時，所述方法還包括：

圖案化所述第二部分層、所述第一導電層以及所述第一電介質層以在所述邏輯區域中形成邏輯堆疊；

圖案化所述第一部分層和所述第二部分層以在所述NVM區域中形成所述分裂柵極NVM單元的選擇柵極；

在所述NVM區域中的選擇柵極上形成第二電介質層；

從所述邏輯區域中的邏輯堆疊移除所述第二部分層；以及

在所述NVM區域中的第二電介質層和所述邏輯區域中的邏輯堆疊的第一導電層上形成第二導電層；以及

圖案化所述NVM區域中的第二導電層以形成所述分裂柵極NVM單元的控制柵極。