[發(fā)明專利]使用柵極優(yōu)先方法集成非易失性存儲(chǔ)器和高K及金屬柵極

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410331841.0
• 申請(qǐng)日: 2014-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN104347519B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·H·佩雷拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/28
• 分類號(hào): H01L21/28;H01L27/11568;H01L27/11573
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 陳華成

1.一種制作半導(dǎo)體器件的方法，包括：

在襯底的存儲(chǔ)器區(qū)域上的非易失性存儲(chǔ)器柵極結(jié)構(gòu)上沉積保護(hù)層，其中所述保護(hù)層包括第一氧化物層、位于所述第一氧化物層上的氮化物層以及位于所述氮化物層上的第二氧化物層；

在所述保護(hù)層上和在所述襯底的邏輯區(qū)域上沉積高k電介質(zhì)層；

在所述存儲(chǔ)器區(qū)域和所述邏輯區(qū)域內(nèi)的所述高k電介質(zhì)層上沉積金屬柵極層；

在所述存儲(chǔ)器區(qū)域和所述邏輯區(qū)域內(nèi)的所述金屬柵極層上沉積第一多晶硅層；

圖案化并蝕刻所述存儲(chǔ)器區(qū)域和所述邏輯區(qū)域以在所述邏輯區(qū)域內(nèi)形成邏輯柵極，以移除所述邏輯區(qū)域內(nèi)的所述保護(hù)層，其中所述保護(hù)層在蝕刻之后保留在所述存儲(chǔ)器區(qū)域內(nèi)；

在所述存儲(chǔ)器區(qū)域和所述邏輯區(qū)域上沉積第一間隔物材料層；

從所述存儲(chǔ)器區(qū)域移除所述第一間隔物材料層、所述氮化物層以及所述第二氧化物層；以及

蝕刻所述第一氧化物層和所述第一間隔物材料層以在所述非易失性存儲(chǔ)器柵極結(jié)構(gòu)和所述邏輯柵極上形成第一間隔物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

形成所述非易失性存儲(chǔ)器柵極結(jié)構(gòu)，包括：

形成選擇柵極；

在所述存儲(chǔ)器區(qū)域內(nèi)的所述選擇柵極以及所述邏輯區(qū)域上形成電荷存儲(chǔ)層；

在所述電荷存儲(chǔ)層上沉積第二多晶硅層；

蝕刻所述第二多晶硅層以在所述選擇柵極的頂部和側(cè)壁的一部分上形成控制柵極；以及

從所述存儲(chǔ)器區(qū)域的沒有位于所述控制柵極下面的區(qū)域和從所述邏輯區(qū)域移除所述電荷存儲(chǔ)層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述電荷存儲(chǔ)層包括位于電介質(zhì)材料層之間的納米晶體。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第二多晶硅層在所述存儲(chǔ)器區(qū)域和所述邏輯區(qū)域內(nèi)沉積。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第二多晶硅層保留在所述邏輯區(qū)域內(nèi)，直到沉積所述保護(hù)層之后。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

在形成所述第一間隔物之后，在所述襯底內(nèi)為所述非易失性存儲(chǔ)器柵極結(jié)構(gòu)和所述邏輯柵極產(chǎn)生暈圈注入物。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括：

在形成所述暈圈注入物之后，

在所述非易失性存儲(chǔ)器柵極結(jié)構(gòu)和所述邏輯柵極的所述第一間隔物上形成第二間隔物；

形成所述邏輯柵極和所述非易失性存儲(chǔ)器柵極結(jié)構(gòu)的源極和漏極區(qū)域；以及

在所述源極和漏極區(qū)域的暴露部分上形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物區(qū)域。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

在所述邏輯區(qū)域與所述存儲(chǔ)器區(qū)域內(nèi)沉積所述保護(hù)層；以及

在所述邏輯區(qū)域和所述存儲(chǔ)器區(qū)域上沉積所述高k電介質(zhì)層之前從所述邏輯區(qū)域移除所述保護(hù)層。

9.一種制作半導(dǎo)體器件的方法，包括：

在襯底的存儲(chǔ)器區(qū)域上形成分離柵極存儲(chǔ)器柵極結(jié)構(gòu)；

通過在包括所述分離柵極存儲(chǔ)器柵極結(jié)構(gòu)的所述存儲(chǔ)器區(qū)域上以及所述襯底的邏輯區(qū)域上沉積保護(hù)層來保護(hù)所述分離柵極存儲(chǔ)器柵極結(jié)構(gòu)，其中所述保護(hù)層包括對(duì)金屬擴(kuò)散產(chǎn)生阻擋的材料；

在所述邏輯區(qū)域內(nèi)形成邏輯柵極的同時(shí)保持所述存儲(chǔ)器區(qū)域上的所述保護(hù)層，所述邏輯柵極包括高k電介質(zhì)層和金屬層；

在所述邏輯柵極上沉積間隔物材料；以及

在所述分離柵極存儲(chǔ)器柵極結(jié)構(gòu)上形成間隔物以及在所述邏輯柵極上形成間隔物，其中所述邏輯柵極上的間隔物是由間隔物材料形成的，以及所述分離柵極存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)上的所述間隔物是由所述保護(hù)層形成的。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中沉積所述保護(hù)層包括在所述邏輯區(qū)域上沉積所述保護(hù)層以及在所述存儲(chǔ)器區(qū)域上沉積所述保護(hù)層。