[发明专利]嵌入式HKMG非易失性存储器

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及半导体领域，更具体地涉及嵌入式HKMG非易失性存储器。

背景技术

嵌入式存储器是在半导体工业中使用以提高集成电路(IC)的性能的技术。嵌入式存储器是非独立的存储器，它与逻辑核芯集成在同一芯片上，并且支持逻辑核芯完成预期的功能。高性能的嵌入式存储器由于其高速度和宽总线能力而成为VLSI中的组件，这限制或消除了芯片间通信。

发明内容

本发明的实施例提供了一种集成电路(IC)，包括：逻辑区，包括设置在衬底上方的逻辑器件并且包括设置在第一高k栅极介电层上方的第一金属栅极；以及嵌入式存储区，邻近所述逻辑区设置并且包括非易失性存储(NVM)器件，所述非易失性存储器件包括设置在所述衬底上方的分离栅极闪速存储单元；其中，所述分离栅极闪速存储单元包括选择栅极和控制栅极，所述选择栅极和所述控制栅极通过在所述控制栅极下方延伸的电荷捕获层分隔开；其中，所述控制栅极或所述选择栅极是通过第二高k栅极介电层与所述衬底分隔开的金属栅极。

本发明的实施例还提供了一种形成集成电路(IC)的方法，包括：提供包括逻辑区和存储区的衬底；在所述逻辑区内形成第一牺牲栅极堆叠件，并且在所述存储区内形成第二牺牲栅极堆叠件；形成通过电荷捕获层与所述第二牺牲栅极堆叠件分隔开的第三牺牲栅极堆叠件；以及用高k栅极介电层和金属层替换所述第一牺牲栅极堆叠件以及替换所述第二牺牲栅极堆叠件和所述第三牺牲栅极堆叠件中的至少一个，以在所述逻辑区内形成第一金属栅极并且在所述存储区内形成第二金属栅极。

本发明的实施例还提供了一种形成集成电路(IC)的方法，包括：提供包括具有逻辑器件的逻辑区和具有非易失性存储器件的存储区的衬底；在所述逻辑区内形成第一牺牲栅极堆叠件，并且在所述存储区内形成第二牺牲栅极堆叠件；形成通过电荷捕获层与所述第二牺牲栅极堆叠件分隔开的第三牺牲栅极堆叠件；以及用高k栅极介电层和金属层替换所述第一牺牲栅极堆叠件和所述第二牺牲栅极堆叠件，以在所述逻辑区内形成第一金属栅极并且在所述存储区内形成第二金属栅极。

附图说明

当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以最佳地理解本发明的实施例。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚地讨论，各个部件的尺寸可以任意地增加或减少。

图1示出了包括高k金属栅极(HKMG)非易失性存储(NVM)器件的集成电路(IC)的一些实施例的截面图。

图2示出了包括HKMG NVM器件的IC的一些附加实施例的截面图。

图3示出了包括HKMG NVM器件的IC的一些附加实施例的截面图。

图4至图12D示出了用于制造包括HKMG NVM器件的IC的方法的一些实施例的一系列截面图。

图13示出了用于制造包括HKMG NVM器件的IC的方法的一些实施例的流程图。

具体实施方式

以下公开内容提供了许多用于实现本发明的不同特征的不同实施例或实例。以下描述组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例而不旨在限制。例如，在下面的描述中第一部件在第二部件上方或者在第二部件上的形成可以包括其中第一部件和第二部件以直接接触形成的实施例，并且也可以包括其中可以在第一部件和第二部件之间形成附加的部件，使得第一和第二部件可以不直接接触的实施例。而且，本发明在各个实例中可以重复参考数字和/或字母。该重复是出于简明和清楚的目的，而其本身并未指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。

而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在...下方”、“在...下面”、“下部”、“在...上面”、“上部”等的空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对位置术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。器件可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并且本文使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。