[发明专利]存储器晶体管到高K、金属栅极CMOS工艺流程中的集成

权利要求书

1.一种方法，包括：

在基底的非易失性存储器(NVM)区中形成NVM晶体管的栅极堆叠，所述基底包括所述NVM区和多个金属氧化物半导体(MOS)区；以及

在所述NVM晶体管的所述栅极堆叠和所述多个MOS区的上面沉积高k电介质材料以同时形成阻挡电介质，所述阻挡电介质包括在所述NVM晶体管的所述栅极堆叠中的高k电介质材料和在所述多个MOS区中的高k栅极电介质。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括在沉积所述高k电介质材料之前：

执行氧化工艺以同时在所述NVM晶体管的所述栅极堆叠和在所述多个MOS中的至少一个中的输入/输出场效应晶体管(I/O FET)的厚栅极氧化物的上面形成高温氧化物(HTO)氧化物；

在所述NVM晶体管的所述栅极堆叠和所述I/O FET的所述厚栅极氧化物的上面形成掩膜；

除去在剩余的多个MOS区的上面形成的所述栅极氧化物；以及

除去所述掩膜。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括在高k电介质材料的上面沉积第一金属层以及图案化所述第一金属层以同时形成在所述NVM晶体管的所述栅极堆叠的上面的金属栅极，和在所述多个MOS区中的第一MOS区中的第一类型的低电压场效应晶体管(LVFET)的金属栅极。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括沉积以及图案化第二金属层以同时形成在所述多个MOS区中的第二MOS区中的第二类型的LVFET的金属栅极，和在所述多个MOS区中的第三MOS区中的输入/输出场效应晶体管(I/O FET)。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述高k电介质材料的上面沉积金属层和多晶硅层以及图案化所述金属层和所述多晶硅层以同时形成在所述NVM晶体管的所述栅极堆叠的上面，和在所述多个MOS区中的至少一个MOS晶体管的上面的多层金属——多晶硅栅极。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述金属层包括P+金属层以形成所述NVM晶体管的高功函数的多层金属——多晶硅栅极，和第一类型的低电压场效应晶体管(LVFET)的高功函数的多层金属——多晶硅栅极。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述金属层包括N+金属层以形成所述NVM晶体管的低功函数的多层金属——多晶硅栅极，和第一类型的低电压场效应晶体管(LVFET)的低功函数的多层金属——多晶硅栅极。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括在形成所述NVM晶体管的所述栅极堆叠之前，在所述NVM区和所述多个MOS区中的至少一个MOS区中注入第一类型的离子，以同时形成所述NVM晶体管的势阱和至少一个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的势阱。

9.一种方法，包括：

在基底的非易失性存储器(NVM)区中形成NVM晶体管的栅极堆叠，所述基底包括所述NVM区和多个金属氧化物半导体(MOS)区；

在所述NVM区和所述多个MOS区的上面沉积多晶硅层，以及图案化所述多晶硅层以同时形成在所述NVM晶体管的所述栅极堆叠的上面，和在所述多个MOS区中的虚设多晶硅栅极；

形成邻近所述虚设多晶硅栅极的侧壁间隔物；

除去所述虚设多晶硅栅极；以及

在通过除去所述虚设多晶硅栅极而形成的开口中在所述NVM晶体管的所述栅极堆叠和所述多个MOS区的上面沉积高k电介质材料，以同时形成包括在所述NVM晶体管的所述栅极堆叠中的所述高k电介质材料和在所述多个MOS区中的高k栅极电介质的阻挡电介质。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括在所述高k电介质材料的上面沉积金属层以同时形成用于所述NVM晶体管的多层金属栅极的第一层，和用于在所述多个MOS区中的至少一个MOS晶体管的多层金属栅极的第一层。