记忆体元件及其制造方法技术

技术编号:24333022 阅读:71 留言:0更新日期:2020-05-29 20:40
一种记忆体元件及其制造方法。记忆体元件包含基板、晶体管及记忆体单元。基板包含单元区域及逻辑区域。晶体管在逻辑区域之上且包含第一金属栅极堆叠。记忆体单元在单元区域之上且包含抹除栅极。抹除栅极为金属栅极堆叠。

Memory component and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
记忆体元件及其制造方法
本揭露是关于一种记忆体元件及其制造方法。
技术介绍
半导体集成电路(IC)行业在过去几十年中已经历了指数式增长。在IC演进过程中,功能密度(亦即,单位元晶片面积的互连元件的数目)实质增大,而几何形状尺寸(亦即,可使用制造制程形成的最小元件(或接线))已减小。在一些IC设计中,随着技术节点缩小而实施的一个进步在于以金属栅电极替代多晶硅栅电极,以便减小特征尺寸的同时提高元件效能。超级快闪技术使得设计人员能够经由使用分离栅极快闪记忆体单元来产生具有成本效益及高效能的可程序化晶片上系统(systemonchip,SOC)解决方案。第三代嵌入式超级快闪记忆体(thethirdgenerationembeddedsuper-flashmemory,ESF3)的积极扩展使得能够设计具有高记忆体阵列密度的快闪记忆体。
技术实现思路
根据一些实施例,一种记忆体元件包含基板、晶体管及记忆体单元。基板包含单元区域及逻辑区域。晶体管在逻辑区域之上且包含第一金属栅极堆叠。记忆体单元在单元区域之上且包含抹除栅极。抹除栅极为金属栅极堆叠。根据一些实施例,一种用于形成记忆体元件的方法包含在基板的单元区域之上形成记忆体单元。记忆体单元包含虚设抹除栅极。在基板的逻辑区域之上形成晶体管。晶体管包含虚设栅极堆叠。移除虚设抹除栅极以在基板之上形成第一开口。移除虚设栅极堆叠以在基板之上形成第二开口。同时在第一开口中形成第一金属栅极堆叠及在第二开口中形成第二金属栅极堆叠。根据一些实施例,一种用于形成记忆体元件的方法包含在基板之上形成记忆体单元。记忆体单元包含虚设抹除栅极及虚设控制栅极。移除虚设抹除栅极以在基板之上形成第一开口。移除虚设控制栅极以在基板之上形成第二开口。同时在第一开口中形成第一金属栅极堆叠及在第二开口中形成第二金属栅极堆叠。附图说明当结合随附诸图阅读时,自以下详细描述最佳地理解本揭露的态样。应注意,根据行业上的标准实务,各种特征未按比例绘制。事实上,为了论述清楚,可任意地增大或减小各种特征的尺寸。图1至图27A及图28图示根据一些实施例的处于不同阶段的用于制造记忆体元件的方法;图27B为图27A中的抹除栅极周围的区域的放大图;图29A及图29B图示根据一些实施例的形成记忆体元件的方法;图30至图33图示根据一些实施例的处于不同阶段的用于制造记忆体元件的方法;图34A及图34B图示根据一些实施例的形成记忆体元件的方法;图35图示根据一些实施例的记忆体元件;图36A及图36B图示根据一些实施例的形成记忆体元件的方法;图37图示根据一些实施例的记忆体元件;图38A及图38B图示根据一些实施例的形成记忆体元件的方法;图39图示根据一些实施例的记忆体元件;图40A及图40B图示根据一些实施例的形成记忆体元件的方法;图41图示根据一些实施例的记忆体元件;图42A及图42B图示根据一些实施例的形成记忆体元件的方法;图43图示根据一些实施例的记忆体元件;图44A及图44B图示根据一些实施例的形成记忆体元件的方法;图45图示根据一些实施例的记忆体元件;图46A及图46B图示根据一些实施例的形成记忆体元件的方法。【符号说明】10c...栅极堆叠10ln...栅极堆叠10lp...栅极堆叠20c...栅极堆叠30c...栅极堆叠30ln...栅极堆叠30lp...栅极堆叠108...沟槽110...基板112...单元区域114...逻辑区域120...栅极介电层130...浮动栅极层130c...浮动栅极130n...第一虚设栅极130p...第一虚设栅极140...衬垫层150...遮罩层160...隔离特征170...栅极介电层180...控制栅极层180c...控制栅极180n...第二虚设栅极180p...第二虚设栅极190...硬遮罩层190c...硬遮罩190n...硬遮罩190p...硬遮罩205...源极/漏极区域210...第一间隔物结构/控制栅极侧壁间隔物220...第二间隔物结构/浮动栅极侧壁间隔物230...源极区域230'...漏极区域235...共同源极介电层235b...底部部分235s...侧壁部分240...栅极介电层250...导电层252...抹除栅极254...选择栅极256...虚设结构260...硬遮罩层260'...硬遮罩270...第三间隔物结构/主侧壁间隔物280...蚀刻终止层290...层间介电质302...第一开口304...第二开口306...第三开口308...第四开口309...第五开口310...高k介电层312...部分320...阻障层322...部分330...P型功函数金属层332...P型功函数金属层334...P型功函数金属层336...P型功函数金属层339...P型功函数金属层339b...底表面340...N型功函数金属层342...N型功函数金属层342b...底表面344...N型功函数金属层344b...底表面346...N型功函数金属层346b...底表面348...N型功函数金属层348b...底表面350...层间介电质360...蚀刻终止层370层间介电质380蚀刻终止层390...接触件CG...控制栅极堆叠/控制栅极EG...抹除栅极堆叠/抹除栅极M1...方法M2...方法M3...方法M4...方法M5...方法M6...方法M7...方法M8...方法NG...N型栅极堆叠/N型栅极PG...P型栅极堆叠/P型栅极R1...抗蚀剂R2...遮罩层R3...遮罩层R4...遮罩层R5...遮罩层R6...遮罩层R7...遮罩层R7'...遮罩层S12...方块S14...方块S16...方块S18...方块S20...方块S22...方块S24...方块S26...方块S28...方块S30...方块S32...方块S34..本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种记忆体元件,其特征在于,包含:/n一基板,该基板包含一单元区域及一逻辑区域;/n一晶体管,该晶体管在该逻辑区域之上且包含一第一金属栅极堆叠;以及/n一记忆体单元,该记忆体单元在该单元区域之上且包含一抹除栅极,其中该抹除栅极为一金属栅极堆叠。/n

【技术特征摘要】
20181121 US 62/770,669;20190926 US 16/584,7101.一种记忆体元件,其特征在于,包含:
一基板,该基板包含一单元区域及一逻辑区域;
一晶体管,该晶体管在该逻辑区域之上且包含一第一金属栅极堆叠;以及
一记忆体单元,该记忆体单元在该单元区域之上且包含一抹除栅极,其中该抹除栅极为一金属栅极堆叠。


2.根据权利要求1所述的记忆体元件,其特征在于,该抹除栅极的该金属栅极堆叠包含:
一高k介电层;
一阻障层,该阻障层在该高k介电层之上;以及
一功函数层,该功函数层在该阻障层之上。


3.根据权利要求2所述的记忆体元件,其特征在于,该记忆体单元还包含在该抹除栅极下方的一共同源极介电层,该共同源极介电层包含一侧壁部分及一底部部分,且该抹除栅极的该高k介电层与该共同源极介电层的该侧壁部分及该底部部分接触。


4.根据权利要求3所述的记忆体元件,其特征在于,该高k介电层的与该共同源极介电层的该底部部分接触的一部分弯曲。


5.根据权利要求4所述的记忆体元件,其特征在于,该阻障层的与该高k介电层的该部分接触的一部分弯曲。


6.根据权利要求2所述的记忆体元件,其特征在于,该...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴伟成张健宏
申请(专利权)人:台湾积体电路制造股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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