[发明专利]形成存储器阵列和逻辑器件的方法

说明书

本发明公开了一种在具有存储器区域、核心器件区域和HV器件区域的衬底上形成存储器设备的方法。所述方法包括在所有三个区域中形成一对导电层，在所有三个区域中在所述导电层上方形成绝缘层(以保护所述核心器件区域和所述HV器件区域)，以及然后在所述存储器区域中蚀刻穿过所述绝缘层和所述一对导电层以形成存储器叠堆。所述方法还包括在所述存储器叠堆上方形成绝缘层(以保护所述存储器区域)，移除所述核心器件区域和所述HV器件区域中的所述一对导电层，以及在所述核心器件区域和所述HV器件区域中形成导电栅极，所述导电栅极设置在所述衬底上方并且与其绝缘。

相关申请

本申请要求2015年10月12日提交的美国临时申请No.62/240,389的权益，并且该申请以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及非易失性闪速存储器设备，并且更具体地讲，涉及嵌入在与核心和高电压逻辑器件相同的芯片上的闪速存储器的阵列。

背景技术

分裂栅非易失性存储器设备在本领域中是熟知的。例如，美国专利7,927,994公开了分裂栅非易失性存储器单元。当前，已知在与其他逻辑器件(诸如低电压逻辑器件(核心器件)和较高电压逻辑器件(HV器件))相同的芯片上形成非易失性闪速存储器单元。由高K金属材料(HKMG-金属层下方的高K介电层)制造存储器单元栅极和/或逻辑器件的栅极也是已知的。然而，单独的掩蔽和处理步骤通常用于单独形成存储器单元，核心器件和HV器件，并且用于在衬底的一个区域中形成器件的工艺步骤可能不利地影响在衬底的其他区域中形成的器件。

本发明是用于在与逻辑器件相同的芯片上形成分裂栅非易失性存储器设备以使闪速存储器和逻辑/HV器件之间的相互影响最小化并且在闪速存储器和逻辑/HV器件之间兼容的技术。

发明内容

上述问题和需要通过形成存储器设备的方法来解决，该方法包括提供半导体衬底，该半导体衬底具有存储器阵列区域、核心器件区域和HV器件区域；在存储器阵列区域、核心器件区域和HV器件区域中形成在衬底上方且与该衬底绝缘的第一导电层；在存储器阵列区域、核心器件区域和HV器件区域中形成在第一导电层上方且与该第一导电层绝缘的第二导电层；在存储器阵列区域、核心器件区域和HV器件区域中在第二导电层上方形成第一绝缘层；在存储器阵列区域中蚀刻穿过第一绝缘层以及第一导电层和第二导电层的部分以形成成对的叠堆，其中叠堆中的每个叠堆包括在第一导电层的块上方并且与其绝缘的第二导电层的块；在衬底中形成源极区，其中源极区中的每个源极区设置在成对的叠堆之一的叠堆之间；在存储器阵列区域、核心器件区域和HV器件区域中形成第三导电层；从核心器件区域和HV器件区域移除第三导电层；在存储器阵列区域中在第三导电层上方，并且在核心器件区域和HV器件区域中在第一绝缘层上方形成第二绝缘层；从核心器件区域和HV器件区域移除第一绝缘层和第二绝缘层，以及第一导电层和第二导电层；在核心器件区域和HV器件区域中形成导电栅极，该导电栅极设置在衬底上方并且与其绝缘；移除存储器阵列区域中的第二绝缘层；移除第三导电层的部分以形成与成对的叠堆相邻并且与其绝缘的第三导电层的块；在存储器阵列区域中在邻近第三导电层的块的衬底中形成漏极区；以及在核心器件区域和HV器件区域中在邻近导电栅极的衬底中形成第二源极区和第二漏极区。