[发明专利]集成的分裂栅非易失性存储器单元和逻辑结构

权利要求书

1.一种通过使用具有非易失性存储器(NVM)区域和逻辑区域的衬底来制作半导体结构的方法，包括：

在所述非易失性存储器区域中的所述衬底上形成选择栅；

在所述衬底上形成电荷存储层，包括在所述逻辑区域和所述非易失性存储器区域上形成电荷存储层，其中在所述非易失性存储器区域上形成电荷存储层包括在所述选择栅上形成电荷存储层；

在所述电荷存储层上形成共形的导电层，包括在所述逻辑区域和所述非易失性存储器区域上形成共形的导电层，其中在所述非易失性存储器区域上形成共形的导电层包括在所述选择栅上形成共形的导电层；

刻蚀所述共形的导电层以形成与所述选择栅的侧壁相邻的控制栅；

在所述电荷存储层、所述控制栅以及所述选择栅的一部分上形成掩模；

使用所述掩模来执行所述电荷存储层的构图刻蚀以保留在所述选择栅上以及所述控制栅下的所述电荷存储层的一部分并且从所述逻辑区域移除所述电荷存储层；

在所述逻辑区域中形成具有被绝缘层围绕的哑元逻辑栅的哑元栅结构；

执行化学机械抛光以移除所述选择栅上的所述电荷存储层的所述部分并且导致所述非易失性存储器区域的顶面与所述逻辑区域的顶面共面；以及

用金属栅替代所述哑元栅结构的一部分；

所述方法还包括：

在执行所述电荷存储层的所述构图刻蚀之后以及在所述逻辑区域中形成所述哑元栅之前在所述非易失性存储器区域上形成硬掩膜；

其中，形成哑元栅结构包括：

在所述逻辑区域上形成高k电介质；

在所述高k电介质上形成阻挡层；以及

对所述阻挡层构图。

2.根据权利要求1所述的方法，其中形成哑元栅结构还包括：

在所述阻挡层上形成多晶硅层；以及

对所述多晶硅层和所述高k电介质构图，其中对所述多晶硅层和所述高k电介质构图与对所述阻挡层构图对齐以保留多晶硅哑元栅。

3.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述硬掩膜包括形成氮化层。

4.根据权利要求3所述的方法，其中形成所述硬掩膜还包括在形成所述氮化层以及在所述氮化层上形成第二氧化层之前形成第一氧化层。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括在执行所述化学机械抛光之前移除所述硬掩膜。

6.根据权利要求2所述的方法，其中替代所述哑元栅结构的所述部分包括：

在所述非易失性存储器区域上形成掩膜；

移除所述多晶硅哑元栅；

沉积功函数金属；以及

沉积栅金属。

7.根据权利要求6所述的方法，其中替代所述哑元栅结构的所述部分还包括在所述栅金属和所述功函数金属上执行化学机械抛光。

8.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述电荷存储层的步骤包括形成包括被绝缘材料围绕的纳米晶体的层。

9.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述共形的导电层包括沉积多晶硅层并对所述多晶硅层执行植入。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述非易失性存储器区域中的所述衬底上形成第一热氧化层，其中形成所述选择栅包括在所述第一热氧化层上形成所述选择栅。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：

移除与所述选择栅相邻的所述第一热氧化层的一部分；以及

在形成所述共形的导电层之前形成与所述选择栅相邻的第二热氧化层，

其中所述电荷存储层形成于所述第二热氧化层上。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括在形成所述第二热氧化层之前刻蚀与所述选择栅相邻的所述衬底。