[发明专利]分裂栅闪存阵列和逻辑器件的集成

权利要求书

1.一种存储器设备，包括：

具有存储器区域和逻辑器件区域的半导体衬底，其中所述存储器区域中的所述衬底的上表面凹陷得低于所述逻辑器件区域中的所述衬底的上表面；

形成于所述衬底的所述存储器区域中的多个存储器单元，其中所述存储器单元中的每一个包括：

形成于所述衬底中的第一源极区，

形成于所述衬底中的第一漏极区，其中第一沟道区限定在所述衬底中在所述第一源极区和所述第一漏极区之间，

设置在所述第一沟道区的与所述源极区相邻的第一部分上方并且与其绝缘的浮栅，

设置在所述浮栅上方并且与其绝缘的控制栅，

设置在所述第一沟道区的与所述漏极区相邻的第二部分上方并且与其绝缘的选择栅，和

设置在所述源极区上方并且与其绝缘的擦除栅；

形成于所述衬底的所述逻辑器件区域中的多个逻辑器件，其中所述逻辑器件中的每一个包括：

形成于所述衬底中的第二源极区，

形成于所述衬底中的第二漏极区，其中第二沟道区限定在所述衬底中在所述第二源极区和所述第二漏极区之间，和

设置在所述第二沟道区上方并且与其绝缘的逻辑门；

所述擦除栅中的每一个的上表面上的硅化物层；

在所述衬底表面的在所述第一漏极区上方的部分上的硅化物层；和

在所述衬底表面的在所述第二源极区和所述第二漏极区上方的部分上的硅化物层，

其中：

所述浮栅、所述擦除栅和所述控制栅由多晶硅形成，

所述选择栅和所述逻辑门完全由金属材料形成，

所述选择栅通过至少二氧化硅层和高K材料层与所述衬底绝缘。

2.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述选择栅的顶部表面相对于所述衬底与所述逻辑门的顶部表面齐平。

3.根据权利要求2所述的存储器设备，还包括：

多个绝缘材料块，每个绝缘材料块设置在所述一个控制栅的上方，其中所述绝缘材料块的顶部表面相对于所述衬底与所述选择栅的所述顶部表面并且与所述逻辑门的所述顶部表面齐平。

4.一种形成存储器设备的方法，包括：

在具有存储器区域和逻辑器件区域的半导体衬底的表面上形成一个或多个保护层；

从所述衬底的所述存储器设备区域移除所述一个或多个保护层，同时将所述一个或多个保护层保留在所述衬底的所述逻辑器件区域中；

执行在所述存储器区域中的所述衬底表面上形成氧化物层的氧化工艺，其中所述氧化工艺消耗并降低所述存储器区域中的所述衬底表面的高度，使得所述存储器区域中的所述衬底的所述表面凹陷得低于所述逻辑器件区域中的所述衬底的所述表面；

从所述衬底的所述逻辑器件区域移除所述一个或多个保护层；

从所述衬底的所述存储器区域移除所述氧化物层；

在所述衬底的所述存储器区域中形成多个存储器单元，其中所述存储器单元中的每一个包括：

形成于所述衬底中的第一源极区，

形成于所述衬底中的第一漏极区，其中第一沟道区限定在所述衬底中在所述第一源极区和所述第一漏极区之间，

设置在所述第一沟道区的与所述源极区相邻的第一部分上方并且与其绝缘的浮栅，

设置在所述浮栅上方并且与其绝缘的控制栅，

设置在所述第一沟道区的与所述漏极区相邻的第二部分上方并且与其绝缘的选择栅，和

设置在所述源极区上方并且与其绝缘的擦除栅；

在所述衬底的所述逻辑器件区域中形成多个逻辑器件，其中所述逻辑器件中的每一个包括：

形成于所述衬底中的第二源极区，

形成于所述衬底中的第二漏极区，其中第二沟道区限定在所述衬底中在所述第二源极区和所述第二漏极区之间，和

设置在所述第二沟道区上方并且与其绝缘的逻辑门。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述选择栅的顶部表面相对于所述衬底与所述逻辑门的顶部表面齐平。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

形成多个绝缘材料块，每个绝缘材料块在所述一个控制栅的上方，其中所述绝缘材料块的顶部表面相对于所述衬底与所述选择栅的所述顶部表面并且与所述逻辑门的所述顶部表面齐平。