[发明专利]具有集成的高K金属栅逻辑设备和不含金属的擦除栅的非易失性分离栅存储器单元及其制造方法

摘要

本发明提供了一种在与具有HKMG逻辑栅的逻辑和高压设备的同一芯片上形成分离栅非易失性存储器单元的方法。所述方法包括在所述芯片的所述存储器区中形成源极区和漏极区、浮栅、控制栅和用于擦除栅和字线栅的多晶硅层。在所述存储区上方形成保护绝缘层，并且HKMG层和多晶硅层形成在所述芯片上、从所述存储区中移除并且在芯片的逻辑区中图案化以形成具有不同数量的下层绝缘的逻辑栅。

主权项

一种形成存储器设备的方法，包括：提供半导体基板，所述半导体基板具有存储器单元区、核心设备区和HV设备区；在所述基板的所述存储器单元区中形成间隔开的源极区和漏极区，其中沟道区在其间延伸；形成导电浮栅，所述导电浮栅设置在所述沟道区的第一部分和所述源极区的一部分上方并与之绝缘；形成导电控制栅，所述导电控制栅设置在所述浮栅上方并与之绝缘；在所述存储器单元区中形成第一导电层，所述第一导电层至少在所述源极区和所述沟道区的第二部分上方延伸并与之绝缘；形成第一绝缘层，所述第一绝缘层在所述存储器单元区中的所述第一导电层、所述核心设备区中的所述基板的表面部分以及所述HV设备区中的所述基板的表面部分上方延伸；从所述核心设备区中移除所述第一绝缘层；形成HKMG层，所述HKMG层在所述存储器单元区和所述HV设备区中的所述第一绝缘层上方以及在所述核心设备区中的所述基板的所述表面部分上方延伸，其中所述HKMG层包括：高K介电材料层，和所述高K介电材料层上的金属材料层；形成第二导电层，所述第二导电层在所述存储器单元区、所述核心设备区和所述HV设备区中的所述HKMG层上方延伸；从所述存储器单元区中移除所述HKMG层和所述第二导电层；从所述存储器单元区中移除所述第一绝缘层；移除所述第一导电层的部分，其中设置在所述源极区上方并与之绝缘的所述第一导电层的第一部分保留作为擦除栅，并且其中设置在所述沟道区的第二部分上方并与之绝缘的所述第一导电层的第二部分保留作为字线栅；并且从所述核心设备区和所述HV设备区中移除所述HKMG层和所述第二导电层的部分，其中所述HKMG层的第一部分和所述第二导电层的第一部分在所述核心设备区中保留作为第一逻辑栅，并且其中所述HKMG层的第二部分和所述第二导电层的第二部分在所述HV设备区中保留作为第二逻辑栅。