【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于金属栅极工艺的低成本闪速存储器制造流程
本专利技术总体涉及集成电路,并且更具体地涉及集成电路中的闪速存储器单元。
技术介绍
集成电路包含闪速存储器单元,其中感测晶体管的顶部栅极是在浮栅上方的金属板。可以利用添加一个额外的光刻操作将该闪速单元集成到互补金属氧化物半导体(CMOS)制造流程中。顶部栅极通过底切金属板的湿法蚀刻工艺形成,要求浮栅过大。由于热载流子注入的增加,使浮栅过大可能导致闪速单元的可靠性问题。过大的浮栅要求大的横向场用于有效的热载流子注入编程(programming)。对于某一工艺,所要求的值在物理上是不可能实现的。为了在低漏极电压(例如小于6伏特)处实现有效的HCI编程,沟道长度必须被较小。
技术实现思路
在所描述的示例中,集成电路包含闪速单元,其中感测晶体管的顶部栅极是在浮栅上方的金属感测栅极。感测晶体管的源极/漏极区在浮栅下方延伸使得源极区域与漏极区域隔开小于200纳米的感测沟道长度。金属感测栅极不在源极区域和漏极区域的上方延伸穿过浮栅。浮栅的宽度至少为400纳米,所以感测晶体管的源极/漏极区在浮栅下方在每侧上延伸至少100纳米。在形成浮栅之前,通过形成感测晶体管的源极区域和漏极区域来形成集成电路。附图说明图1是示例集成电路的截面。图2A至图2J是在示例制造序列的连续阶段中描绘的图1的集成电路的截面。具体实施方式附图未按比例绘制。有些行为可以以不同的顺序发生和/或与其它行为或事件同时发生。此外,不是所有图示说明的行为或事件被要求实施根据示例实施例的方法。集成电路包含闪速单元,其中感测晶体管的顶部栅极是在浮栅上方的金属感测栅极。感测晶体管 ...
【技术保护点】
一种包含闪速存储器的集成电路,其包括:包含半导体材料的衬底;所述闪速存储器的感测晶体管,其包括:设置在所述衬底的顶表面处的栅极介电层;设置在所述栅极介电层上的宽度为至少400纳米的多晶硅的浮栅;设置在所述衬底中的在所述浮栅的下方部分地延伸的第一源极/漏极区和第二源极/漏极区,所述第一源极/漏极区和所述第二源极/漏极区被隔开小于200纳米;设置在所述浮栅上方的顶部栅极介电层;以及设置在所述顶部栅极介电层上的金属感测栅极。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.05 US 14/819,4011.一种包含闪速存储器的集成电路,其包括:包含半导体材料的衬底;所述闪速存储器的感测晶体管,其包括:设置在所述衬底的顶表面处的栅极介电层;设置在所述栅极介电层上的宽度为至少400纳米的多晶硅的浮栅;设置在所述衬底中的在所述浮栅的下方部分地延伸的第一源极/漏极区和第二源极/漏极区,所述第一源极/漏极区和所述第二源极/漏极区被隔开小于200纳米;设置在所述浮栅上方的顶部栅极介电层;以及设置在所述顶部栅极介电层上的金属感测栅极。2.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述金属感测栅极包含选自包括钽、氮化钽、钛和氮化钛的组中的金属。3.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述顶部栅极介电层是包含二氧化硅的子层和氮化硅的子层的层堆叠。4.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述顶部栅极介电层跨越所述浮栅的所述宽度延伸。5.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述感测晶体管的所述第一源极/漏极区和所述第二源极/漏极区包含设置在所述浮栅外侧的深源极/漏极部分。6.根据权利要求5所述的集成电路,其包括在所述第一源极/漏极区和所述第二源极/漏极区的所述深源极/漏极部分上方的所述衬底的所述顶表面处的金属硅化物。7.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述金属感测栅极的厚度为40纳米至80纳米。8.根据权利要求1所述的集成电路,其包括具有铜镶嵌结构的金属互连件,所述铜镶嵌结构包括与所述金属感测栅极相同的金属的沟槽衬垫。9.根据权利要求1所述的集成电路,其包括具有栅极介电层的逻辑n沟道金属氧化物半导体晶体管即NMOS晶体管,所述栅极介电层具有与所述感测晶体管的所述栅极介电层相同的厚度。10.一种形成包含闪速存储器的集成电路的方法,其包括下列步骤:提供包括半导体材料的衬底;在所述衬底的顶表面的上方形成感测源极/漏极掩模,所述感测源极/漏极掩模使用于所述闪速存储器的感测晶体管的第一感测源极/漏极区和第二感测源极/漏极区的区域中的衬底暴露并且覆盖在用于所述第一感测源极/漏极区和所述第二感测源极/漏极区的所述区域之间的所述衬底;将掺杂剂植入到由所述感测源极/漏极掩模暴露的所述区域中的所述衬底中;移除所述感测源极/漏极掩模;在移除所述感测源极/漏极掩模之后,在所述衬底的所述顶表面上形成所述感测晶体管的栅极介电层;在所述栅极介电层上形成宽度至少为400纳米的多晶硅的浮栅;激活所植入的掺杂剂以形成在所述浮栅下方部分地延伸的第一感测源极/漏极区和第二感测源极/漏极区,所述第一感测源极/漏极区和所述第二感测源极/漏极区被隔开小于200纳米;在所述浮栅的上方形成顶部栅极介电层;在所述顶部栅极介电层的上方形成栅极金属层;在所述栅极金属层的上方形成掩模,使得所述掩模覆盖在所述浮栅上方的用于金属感测栅极的区域;以及移除被所述掩模暴露的所述栅极金属层以在所述顶部栅极介电层上形成所述金属感测栅极。11.根据权利要求10所述的方法,其中所述金属感测栅极包含选自包括钽、氮化钽、钛和氮化钛的组中的金属。12.根据权利要求10所述的方法,其包括使用所述浮栅作为掩模将掺杂剂植入到邻近所述浮栅的所述衬底中,以形成所述第一感测源极/漏极区和所述第二感测源极/漏极区的深源极/漏极部分,所述深源极/漏极部分被设置在所述浮栅的外侧。13.根据权利要求12所述的方法,其包括在所述第一感测源极/漏极区和所述第二感测源极/漏极区的所述深源极/漏极部分上形成金属硅化物。14.根据权利要求13所述的方法,其包括下列步骤:在所述浮栅和所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员:N·谭,W·田,
申请(专利权)人:德克萨斯仪器股份有限公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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