[發明專利]閃速存儲器裝置

有效

• 申請號: 201710679414.5
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107731827B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 瑞夫·理查;史芬·拜耳;J·保羅
• 申請（專利權）人: 格芯(美國)集成電路科技有限公司
• 主分類號: H01L27/11524
• 分類號: H01L27/11524;H01L27/11529;H01L27/11531
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

1.一種制造閃速存儲器裝置的方法，包括：

提供絕緣體上硅(silicon-on-insulator；SOI)襯底，其包括半導體塊體襯底、形成于該半導體塊體襯底上的埋置氧化物層以及形成于該埋置氧化物層上的半導體層；

在該半導體塊體襯底上及該半導體塊體襯底中形成閃速晶體管裝置；以及

在該半導體塊體襯底上及該半導體塊體襯底中形成讀取晶體管裝置；

其中，形成該閃速晶體管裝置包括自該半導體層的一部分形成浮置柵極、在該浮置柵極上形成絕緣層以及在該絕緣層上形成控制柵極；以及

形成該讀取晶體管裝置包括移除位于該絕緣體上硅襯底的區域中的該半導體層的一部分及該埋置氧化物層的一部分，從而暴露該半導體塊體襯底的一部分的表面，在該半導體塊體襯底的該暴露表面上形成柵極介電層以及在該柵極介電層上方形成柵極電極。

2.如權利要求1所述的方法，還包括在該浮置柵極的側壁上形成該絕緣層以及在該絕緣層的側壁上形成該控制柵極。

3.如權利要求1所述的方法，其中，該絕緣層為氧化物-氮化物-氧化物多層。

4.如權利要求1所述的方法，還包括在該絕緣體上硅襯底的邏輯區域中形成額外晶體管裝置，以及其中，該額外晶體管裝置的柵極電極與該閃速晶體管裝置的該控制柵極形成于制造工具的同一制程模塊中。

5.如權利要求4所述的方法，其中，該讀取晶體管裝置的該柵極電極形成于該同一制程模塊中。

6.如權利要求1所述的方法，還包括在該半導體塊體襯底中形成該閃速晶體管裝置的后柵極。

7.如權利要求1所述的方法，還包括通過穿過該埋置氧化物層及該半導體層摻雜該半導體塊體襯底來調節該閃速晶體管裝置的閾值電壓。

8.如權利要求1所述的方法，還包括在移除位于該絕緣體上硅襯底的該區域中的該半導體層的該部分及該埋置氧化物層的該部分之前通過穿過該埋置氧化物層及該半導體層摻雜該半導體塊體襯底來調節該讀取晶體管裝置的閾值電壓，或者在移除位于該絕緣體上硅襯底的該區域中的該半導體層的該部分及該埋置氧化物層的該部分之后通過摻雜該半導體塊體襯底來調節該讀取晶體管裝置的閾值電壓。

9.一種形成半導體裝置的方法，包括：

提供絕緣體上硅(SOI)襯底，其包括半導體塊體襯底、形成于該半導體塊體襯底上的埋置氧化物層以及形成于該埋置氧化物層上的半導體層；

在該絕緣體上硅襯底的第一區域中形成完全耗盡型絕緣體上硅(FDSOI)晶體管裝置；

在與該第一區域電性隔離的該絕緣體上硅襯底的第二區域中的該半導體塊體襯底上及該半導體塊體襯底中形成閃速晶體管裝置；以及

在該絕緣體上硅襯底的該第二區域中的該半導體塊體襯底上及該半導體塊體襯底中形成讀取晶體管裝置；

其中，形成該完全耗盡型絕緣體上硅晶體管裝置包括在該半導體層上形成高k柵極介電層以及在該高k柵極介電層上方形成金屬柵極層；

其中，形成該閃速晶體管裝置包括自該半導體層的一部分形成浮置柵極、在該浮置柵極上形成絕緣層以及在該絕緣層上形成包括金屬柵極層的控制柵極；以及

其中，形成該讀取晶體管裝置包括移除位于該絕緣體上硅襯底的區域中的該半導體層的一部分及該埋置氧化物層的一部分，從而暴露該半導體塊體襯底的一部分的表面，在該半導體塊體襯底的該暴露表面上形成高k柵極介電層以及在該高k柵極介電層上方形成讀取柵極電極。

10.如權利要求9所述的方法，其中，該閃速晶體管裝置的該控制柵極與該讀取晶體管裝置的該讀取柵極電極的至少其中之一在同一制程步驟中與該完全耗盡型絕緣體上硅晶體管裝置的該金屬柵極層的該形成同時形成且由與該金屬柵極層的材料相同的材料形成。