[發明專利]制造具有優化柵極氧化物厚度的存儲器件

在審

• 申請號: 201711047712.9
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN108010914A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 常潤滋;W·李;P·李
• 申請（專利權）人: 馬維爾國際貿易有限公司
• 主分類號: H01L27/112
• 分類號: H01L27/112;H01L29/423;H01L21/8246
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅;張昊

本公開描述了制造具有優化柵極氧化物厚度的存儲器件，例如，用于制造具有優化的柵極氧化物厚度的可編程存儲器件的裝置和方法。在一些方面中，光刻掩模用于制造集成電路(IC)管芯的可編程存儲器件的氧化物柵極，其薄于IC管芯的處理器核心器件的氧化物柵極。在其他方面中，光刻掩模用于制造IC管芯的可編程存儲器件的氧化物柵極，使得它們厚于為IC管芯的處理器核心器件制造的氧化物柵極。如此，可編程存儲器件可以制造為具有優化的柵極氧化物厚度，這可以降低編程電壓或者增加可編程存儲器件的器件可靠性。

相關申請的交叉參考

本公開要求2016年10月31日提交的美國臨時專利申請第62/415,145號的優先權，其內容結合于此作為參考。

技術領域

本申請總體上涉及半導體領域，具體地，涉及制造具有優化柵極氧化物厚度的存儲器件。

背景技術

用于制造集成電路(IC)管芯(die，又稱裸片)的傳統技術依賴于單個光刻循環(cycle，又稱周期)，以圖案化IC管芯的器件晶體管的氧化物柵極。這使得具有氧化物柵極的IC管芯的器件晶體管具有類似的厚度，該厚度控制具體電壓范圍上的器件功能和性能。然而，在一些情況下，IC管芯的器件晶體管被配置為支持在不同的相應電壓電平下操作的多種類型的器件，諸如存儲器件、處理器核心器件、輸入/輸出(I/O)器件等。為了確保不同的相應電壓電平下的多種類型的器件晶體管的正確操作，IC管芯通常包括用于電壓調節或隔離的附加電路來防止較低電壓的晶體管器件被其他器件類型的高壓信號損壞。然而，增加這種調節和保護電路在IC管芯的功率、電路復雜度或設計空間方面是昂貴的。

發明內容

提供該發明內容部分來介紹在下面的具體實施方式部分和附圖說明部分進一步描述的主題。因此，該發明內容部分不應認為描述必要特征，也不應認為是限制所要求主題的范圍。

在一些方面中，描述了一種方法，其中，露出IC管芯的可編程存儲器件和處理器核心器件的相應柵極區域，并且封閉IC管芯的I/O器件的柵極區域。在從可編程存儲器件和處理器核心器件的露出的相應柵極區域中蝕刻第一層的氧化物材料之后，在IC管芯上形成第二層的氧化物材料。然后，露出可編程存儲器件的柵極區域，并且封閉處理器核心器件和I/O器件的相應柵極區域。然后，該方法從可編程存儲器件的露出的柵極區域中蝕刻第二層的氧化物材料，此后在IC管芯上形成第三層的氧化物材料。與處理器核心器件相比，這可以針對可編程存儲器件有效地在IC管芯上制造較薄的氧化物柵極。

在其他方面中，描述了一種方法，其中，露出IC管芯的可編程存儲器件和處理器核心器件的相應柵極區域，并且封閉IC管芯的I/O器件的柵極區域。在從可編程存儲器件和處理器核心器件的露出的相應柵極區域中蝕刻第一層的氧化物材料之后，在IC管芯上形成第二層的氧化物材料。然后，露出處理器核心器件的柵極區域，并且封閉可編程存儲器件和I/O器件的相應柵極區域。然后，該方法從處理器核心器件的露出的柵極區域中蝕刻第二層的氧化物材料，此后在IC管芯上形成第三層的氧化物材料。與處理器核心器件相比，這可以針對可編程存儲器件有效地在IC管芯上制造較厚的氧化物柵極。

在其他方面中，描述了一種IC管芯，其包括具有第一厚度的氧化物柵極的I/O器件、具有第二厚度的氧化物柵極的處理器核心器件以及具有第三厚度的氧化物柵極的非易失性可編程存儲器件。非易失性存儲器件的氧化物柵極的第三厚度可以不同于I/O器件的氧化物柵極的第一厚度和處理器核心器件的氧化物柵極的第二厚度。IC管芯還包括存儲器件編程電路，其被配置為通過使用編程電壓改變非易失性存儲器件的相應氧化物柵極來對非易失性存儲器件進行編程，其中編程電壓近似為處理器核心器件的工作電壓的兩倍。

在附圖和以下說明書中闡述一個或多個實施方式的細節。將從說明書和附圖以及權利要求中明白其他特征和優點。

附圖說明