[发明专利]逻辑晶体管和非易失性存储器的制造方法

权利要求书

1.一种形成半导体结构的方法，该半导体结构具有非易失性存储器NVM区域和逻辑区域，所述方法包括：

直接在所述NVM区域中的半导体层上形成含氧化物层；

在所述NVM区域中的含氧化物层上形成第一材料的第一部分层；

直接在所述逻辑区域中的半导体层上形成具有高介电常数的第一电介质层；

在所述逻辑区域中的第一电介质层上形成第一导电层；

直接在所述NVM区域中的第一部分层上以及所述逻辑区域中的第一导电层上形成所述第一材料的第二部分层；

在所述逻辑区域中形成逻辑器件，其中所述逻辑器件包括所述第一导电层和所述第一电介质层的一部分；以及

使用所述含氧化物层、所述第一部分层以及所述第二部分层在所述NVM区域中形成NVM单元，其中如果所述NVM单元是浮置栅极NVM单元或分裂栅极NVM单元，则所述第一部分层和所述第二部分层一起用于形成电荷存储层或选择栅极。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述逻辑区域中形成逻辑器件的步骤包括：

图案化所述第二部分层、所述第一导电层以及所述第一电介质层以在所述逻辑区域中形成逻辑堆叠；以及

用第二导电层替代所述逻辑堆叠中的所述第二部分层。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述NVM单元是浮置栅极NVM单元，所述第一材料是氮化物。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一材料是多晶硅。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一导电层包括金属。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一导电层操作来设置所述逻辑区域中的逻辑器件的功函数。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述含氧化物层以及所述第一部分层的步骤包括：

在所述NVM区域和所述逻辑区域中的所述半导体层上生长所述含氧化物层；

在所述NVM区域和所述逻辑区域中的所述含氧化物层上沉积所述第一部分层；以及

从所述逻辑区域移除所述含氧化物层和所述第一部分层。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述第一电介质层以及所述第一导电层的步骤包括：

在所述NVM区域中的第一部分层和所述逻辑区域中的半导体层上沉积所述第一电介质层；

在所述NVM区域和所述逻辑区域中的第一电介质层上沉积所述第一导电层；以及

将所述NVM区域中的第一部分层用作蚀刻停止层，从所述NVM区域移除所述第一导电层和所述第一电介质层。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述NVM单元是浮置栅极NVM单元时，所述方法还包括：

图案化所述第二部分层、所述第一导电层以及所述第一电介质层以在所述逻辑区域中形成逻辑堆叠；

图案化所述第一部分层和所述第二部分层以在所述NVM区域中形成所述浮置栅极NVM单元的电荷存储层；

在所述NVM区域中的电荷存储层上形成第二电介质层；

从所述逻辑区域中的所述逻辑堆叠移除所述第二部分层；

在所述NVM区域中的第二电介质层和所述逻辑区域中的逻辑堆叠的第一导电层上形成第二导电层；以及

图案化所述NVM区域中的第二导电层以形成所述浮置栅极NVM单元的控制栅极。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述NVM单元是分裂栅极NVM单元时，所述方法还包括：

图案化所述第二部分层、所述第一导电层以及所述第一电介质层以在所述逻辑区域中形成逻辑堆叠；

图案化所述第一部分层和所述第二部分层以在所述NVM区域中形成所述分裂栅极NVM单元的选择栅极；

在所述NVM区域中的选择栅极上形成第二电介质层；

从所述逻辑区域中的逻辑堆叠移除所述第二部分层；以及

在所述NVM区域中的第二电介质层和所述逻辑区域中的逻辑堆叠的第一导电层上形成第二导电层；以及

图案化所述NVM区域中的第二导电层以形成所述分裂栅极NVM单元的控制栅极。