[发明专利]集成电路及其制造方法有效
申请号: | 201810994566.9 | 申请日: | 2018-08-29 |
公开(公告)号: | CN109427810B | 公开(公告)日: | 2021-09-10 |
发明(设计)人: | 吴云骥;徐丞伯;刘建宏 | 申请(专利权)人: | 台湾积体电路制造股份有限公司 |
主分类号: | H01L27/1157 | 分类号: | H01L27/1157;H01L21/28;H01L29/43 |
代理公司: | 北京德恒律治知识产权代理有限公司 11409 | 代理人: | 章社杲;李伟 |
地址: | 中国台*** | 国省代码: | 台湾;71 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 集成电路 及其 制造 方法 | ||
本申请的各个实施例针对包括具有大操作窗口和高擦除速度的存储单元的集成电路(IC)及其制造方法。在一些实施例中,IC包括半导体衬底和存储单元。存储单元包括控制栅电极、选择栅电极、电荷捕获层和共用源极/漏极。共用源极/漏极由半导体衬底限定并且是n型。控制栅电极和选择栅电极位于半导体衬底上面并且分别位于共用源极/漏极的相对两侧上。此外,控制栅电极位于电荷捕获层上面并且包括具有p型功函的金属。在一些实施例中,选择栅电极包括具有n型功函的金属。
技术领域
本发明的实施例总体涉及半导体领域,更具体地,涉及集成电路及其制造方法。
背景技术
在过去的几十年间,集成电路(IC)制造工业已经经历了指数增长。随着IC的演化,功能密度(即,每芯片面积的互连器件的数量)已经普遍增大,而几何尺寸(即,可以产生的最小组件)已经减小。IC演化的一些进步包括嵌入式存储技术和高k金属栅极(HKMG)技术。嵌入式存储技术是将存储器件与逻辑器件集成在同一半导体芯片上。HKMG技术是使用金属栅电极和高k栅极介电层制造半导体器件。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供了一种集成电路(IC),包括:半导体衬底;以及存储单元,位于所述半导体衬底上,其中,所述存储单元包括控制栅电极、选择栅电极、电荷捕获层和共用源极/漏极,其中,所述共用源极/漏极位于所述半导体衬底中并且具有第一掺杂类型,其中,所述控制栅电极和所述选择栅电极位于所述半导体衬底上面并且分别位于所述共用源极/漏极的相对两侧上,所述控制栅电极位于所述电荷捕获层上面并且包括具有第二掺杂类型的功函的金属,以及所述第二掺杂类型与所述第一掺杂类型相反。
根据本发明的另一个方面,提供了一种用于制造集成电路(IC)的方法,所述方法包括:在半导体衬底上形成电荷捕获层;形成覆盖所述电荷捕获层的牺牲栅极层;图案化所述牺牲栅极层以形成位于所述电荷捕获层上面的牺牲控制栅极,并且还形成与所述电荷捕获层和所述牺牲控制栅极相邻的牺牲选择栅极;在所述半导体衬底中且在所述牺牲控制栅极与所述牺牲选择栅极之间形成共用源极/漏极,其中,所述共用源极/漏极具有第一掺杂类型;以及用控制栅电极替换所述牺牲控制栅极,其中,所述控制栅电极包括具有第二掺杂类型的功函的金属,并且,所述第二掺杂类型与所述第一掺杂类型相反。
根据本发明的又一个方面,提供了一种集成电路(IC),包括:半导体衬底;以及存储单元,包括位于所述半导体衬底中的一对源极/漏极区域,并且还包括堆叠在所述半导体衬底上方且位于所述源极/漏极区域之间的控制栅电极、数据存储层以及控制栅极介电层,其中,所述源极/漏极区域具有第一掺杂类型,所述控制栅极介电层位于所述数据存储层与所述控制栅电极之间,所述控制栅电极具有由所述控制栅极介电层衬垫的相对侧壁,所述控制栅电极包括具有第二掺杂类型的功函的金属,以及所述第二掺杂类型与所述第一掺杂类型相反。
附图说明
当结合附图进行阅读时,从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该指出,根据工业中的标准实践,各个部件未按比例绘制。实际上,为了清楚的讨论,各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
图1示出了包括具有大操作窗口和高擦除速度的存储单元的集成电路(IC)的一些实施例的截面图。
图2A和图2B示出了包括图1的部件和一些附加部件的IC的各个实施例的截面图。
图3A和图3B示出了包括图2A和图2B的存储单元并且还包括附加半导体器件(例如,高压器件和逻辑器件)的IC的各个实施例的截面图。
图4至图7、图8A、图8B、图9至图12、图13A至图13S和图14A至图14I示出了用于形成具有大操作窗口和高擦除速度的存储单元的方法的一些实施例的一系列截面图。
图15示出了图4至图7、图8A、图8B、图9至图12、图13A至图13S和图14A至图14I的方法的一些实施例的流程图。
具体实施方式
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的