JP2018503263A - 金属ゲートを備えた自己整合型分割ゲートメモリセルアレイ及び論理デバイスの形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2015年1月23日に出願された米国特許仮出願第62/107,077号の利益を主張する。
Claims (13)
- メモリデバイスを形成する方法であって、
第1の導電型の基板内に、第2の導電型の、離間された第1の領域及び第2の領域を形成することであって、それらの間にチャネル領域を画定する、ことと、
前記第1の領域に隣接した前記チャネル領域の第1の部分上に配設されてそこから絶縁された浮遊ゲートを形成することと、
前記浮遊ゲート上に配設されてそこから絶縁された制御ゲートを形成することと、
前記第1の領域上に配設されてそこから絶縁された消去ゲートを形成することと、
前記第2の領域に隣接した前記チャネル領域の第2の部分上にそこから絶縁された選択ゲートを形成することと、を含み、
前記浮遊ゲートを形成することが、
前記基板上に第1の絶縁層を形成することと、
前記第1の絶縁層上に第1の導電層を形成することと、
前記第1の導電層を通る第1のトレンチを形成するための第1のエッチングを実行することと、
前記第1の導電層を通る第2のトレンチを形成するための前記第1のエッチングとは異なる、第2のエッチングを実行することと、を含み、
前記浮遊ゲートが、前記第1のトレンチと前記第2のトレンチとの間の前記第1の導電層を構成し、
前記第1の領域が、前記第1のトレンチの下に配設され、
前記第1のトレンチにおける前記第1の導電層の側壁が負勾配を有し、前記第2のトレンチにおける前記第1の導電層の側壁が垂直である、方法。 - 前記選択ゲートを形成することが、前記基板上にそこから絶縁されたポリシリコン層を堆積させることと、前記浮遊ゲート及び前記制御ゲートに横方向に隣接し、そこから絶縁された前記ポリシリコン層の第1のブロックを残して、前記ポリシリコン層を介してエッチングを施すことと、を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記基板上にそこから絶縁された第1の論理ゲートを形成することと、
前記基板内に、前記第2の導電型の、離間された第3及び第4の領域を形成することであって、それらの間に第2のチャネル領域を画定する、ことと、によって前記基板上に第1の論理デバイスを形成することを更に含み、
前記第1の論理ゲートが、前記第2のチャネル領域上に配設され、
前記ポリシリコン層の第2のブロックを残して、前記ポリシリコン層を介してエッチングを施すことと、
前記ポリシリコン層の前記第2のブロックを除去して、前記第1の論理ゲートを構成する金属材料の第1のブロックと置換することと、によって形成される、請求項2に記載の方法。 - 前記基板の上にそこから絶縁された第2の論理ゲートを形成することと、
前記基板内に、前記第2の導電型の、離間された第5及び第6の領域を形成することであって、それらの間に第3のチャネル領域を画定する、ことと、によって前記基板上に第2の論理デバイスを形成することを更に含み、
前記第2の論理ゲートが、前記第3のチャネル領域上に配設され、
前記ポリシリコン層の第3のブロックを残して、前記ポリシリコン層を介してエッチングを施すことと、
前記ポリシリコン層の前記第3のブロックを除去して、前記第2の論理ゲートを構成する金属材料の第2のブロックと置換することと、によって形成される、請求項3に記載の方法。 - 前記第1の論理ゲートが、第2の絶縁層によって前記基板から絶縁され、
前記第2の論理ゲートが、第3の絶縁層によって前記基板から絶縁され、
前記第2の絶縁層が、前記第3の絶縁層より厚い、請求項4に記載の方法。 - 前記第1及び第2の論理ゲートがそれぞれ、選択ゲートの高さよりも低い高さを有する、請求項4に記載の方法。
- メモリデバイスを形成する方法であって、
第1の導電型の基板内に、第2の導電型の、離間された第1の領域及び第2の領域を形成することであって、それらの間にチャネル領域を画定する、ことと、
前記第1の領域に隣接した前記チャネル領域の第1の部分上に配設されてそこから絶縁された浮遊ゲートを形成することと、
前記浮遊ゲート上に配設されてそこから絶縁された制御ゲートを形成することと、
前記第1の領域上に配設されてそこから絶縁された消去ゲートを形成することと、
前記第2の領域に隣接した前記チャネル領域の第2の部分上にそこから絶縁された選択ゲートを形成することと、を含み、
前記浮遊ゲートを形成することが、前記基板上にそこから絶縁された第1のポリシリコン層を堆積させることと、前記浮遊ゲートを構成する前記第1のポリシリコン層のブロックを残して、前記第1のポリシリコン層を介してエッチングを施すことと、を含み、
前記制御ゲートを形成することが、前記第1のポリシリコン層上にそこから絶縁された第2のポリシリコン層を堆積させることと、前記制御ゲートを構成する前記第2のポリシリコン層のブロックを残して、前記第2のポリシリコン層を介してエッチングを施すことと、を含み、
前記消去ゲートを形成することが、前記第1の領域上にそこから絶縁された第3のポリシリコン層を堆積させることを含み、
前記選択ゲートを形成することが、前記基板上にそこから絶縁された第4のポリシリコン層を堆積させることと、前記浮遊ゲート及び前記制御ゲートに横方向に隣接し、そこから絶縁された前記第4のポリシリコン層の第1のブロックを残して、前記第4のポリシリコン層を介してエッチングを施すことと、を含む、方法。 - 前記第4のポリシリコン層の前記第1のブロックが、前記選択ゲートを構成する、請求項7に記載の方法。
- 前記選択ゲートを形成することが、
前記第4のポリシリコン層の前記第1のブロックを除去して、前記選択ゲートを構成する金属材料の第1のブロックと置換すること、を更に含む、請求項7に記載の方法。 - 前記基板上にそこから絶縁された第1の論理ゲートを形成することと、
前記基板内に、前記第2の導電型の、離間された第3及び第4の領域を形成することであって、それらの間に第2のチャネル領域を画定する、ことと、によって前記基板上に第1の論理デバイスを形成することを更に含み、
前記第1の論理ゲートが、前記第2のチャネル領域上に配設され、
前記第4のポリシリコン層の第2のブロックを残して、前記第4のポリシリコン層を介してエッチングを施すことと、
前記第4のポリシリコン層の前記第2のブロックを除去して、前記第1の論理ゲートを構成する金属材料の第1のブロックと置換することと、によって形成される、請求項7に記載の方法。 - 前記基板上にそこから絶縁された第2の論理ゲートを形成することと、
前記基板内に、前記第2の導電型の、離間された第5及び第6の領域を形成することであって、それらの間に第3のチャネル領域を画定する、ことと、によって前記基板上に第2の論理デバイスを形成することを更に含み、
前記第2の論理ゲートが、前記第3のチャネル領域上に配設され、
前記第4のポリシリコン層の第3のブロックを残して、前記第4のポリシリコン層を介してエッチングを施すことと、
前記第4のポリシリコン層の前記第3のブロックを除去して、前記第2の論理ゲートを構成する金属材料の第2のブロックと置換することと、によって形成される、請求項10に記載の方法。 - 前記第1の論理ゲートが、第1の絶縁層によって前記基板から絶縁され、
前記第2の論理ゲートが、第2の絶縁層によって前記基板から絶縁され、
前記第1の絶縁層が、前記第2の絶縁層より厚い、請求項11に記載の方法。 - 前記第1及び第2の論理ゲートがそれぞれ、選択ゲートの高さよりも低い高さを有する、請求項11に記載の方法。
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