[发明专利]制造具有绝缘体上硅衬底的嵌入式存储器设备的方法

权利要求书

1.一种形成半导体器件的方法，包括：

提供衬底，所述衬底包括硅、直接在所述硅上方的第一绝缘层，以及直接在所述第一绝缘层上方的硅层；

使硅在所述衬底的第一区域中的所述硅层上而不在所述衬底的第二区域中外延生长，使得所述硅层在所述衬底的所述第一区域中相对于所述衬底的所述第二区域较厚；

在所述衬底的所述第一区域中形成存储器单元，其中所述形成所述存储器单元中的每个包括：

在所述衬底的所述第一区域中的所述硅层中形成间隔开的第一源极区和第一漏极区，在其间限定沟道区，

在所述沟道区的第一部分上方形成浮栅并与所述沟道区的第一部分绝缘，以及

在所述沟道区的第二部分上方形成选择栅并与所述沟道区的第二部分绝缘；

在所述衬底的所述第二区域中形成逻辑设备，其中所述形成所述逻辑设备中的每个包括：

在所述衬底的所述第二区域中的所述硅层中形成间隔开的第二源极区和第二漏极区，以及

在所述第二源极区和所述第二漏极区之间的所述硅层的一部分上方形成导电栅并与所述硅层的一部分绝缘。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一源极区和所述第一漏极区比所述第二源极区和所述第二漏极区更深地延伸到所述硅层中。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一源极区和所述第一漏极区各自具有比所述第二源极区和所述第二漏极区中的每一者的击穿电压更大的击穿电压。

4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述形成所述存储器单元中的每个还包括：

在所述浮栅上方形成控制栅并与所述浮栅绝缘；以及

在所述第一源极区上方形成擦除栅并与所述第一源极区绝缘。

5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述形成所述导电栅、所述选择栅和所述擦除栅还包括：

形成沿着所述衬底的所述第一区域和所述第二区域延伸的多晶硅层；以及

选择性地移除所述多晶硅层的部分，使得所述衬底的所述第一区域中的所述多晶硅层的剩余部分构成所述选择栅和所述擦除栅，并且所述衬底的所述第二区域中的所述多晶硅层的剩余部分构成所述导电栅。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述外延生长还包括：

在所述衬底的所述第一区域和所述第二区域中的所述硅层上方形成第二绝缘层；

从所述衬底的所述第一区域移除所述第二绝缘层，同时将所述第二绝缘层保持在所述衬底的所述第二区域中；

进行外延生长工艺，所述外延生长工艺使所述硅在所述衬底的所述第一区域中的所述硅层上而不在所述衬底的所述第二区域中的所述硅层上生长；以及

从所述衬底的所述第二区域移除所述第二绝缘层。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述外延生长还包括：

直接在所述衬底的所述第一区域和所述第二区域中的所述硅层上形成第二绝缘层；

直接在所述衬底的所述第一区域和所述第二区域中的所述第二绝缘层上形成第三绝缘层；

在所述衬底的所述第一区域和所述第二区域中形成沟槽，所述沟槽各自延伸穿过所述第三绝缘层、所述第二绝缘层、所述硅层、所述第一绝缘层，并且进入所述硅；

用绝缘材料至少部分地填充所述沟槽；

从所述衬底的所述第一区域所述第二区域移除所述第三绝缘层；

在所述衬底的所述第一区域和所述第二区域中的所述第二绝缘层上方形成第四绝缘层；

从所述衬底的所述第一区域移除所述第四绝缘层，同时将所述第四绝缘层保持在所述衬底的所述第二区域中；

从所述衬底的所述第一区域移除所述第二绝缘层；

进行外延生长工艺，所述外延生长工艺使所述硅在所述衬底的所述第一区域中的所述硅层上而不在所述衬底的所述第二区域中的所述硅层上生长；以及

从所述衬底的所述第二区域移除所述第四绝缘层。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述形成沟槽还包括：

进行各向同性蚀刻以在所述第三绝缘层处，而不是在所述第二绝缘层处加宽所述沟槽。