本公开涉及一种将非易失性快闪存储器和高压晶体管与低压finfet晶体管集成的方法。
背景技术：
1、具有选择栅极、浮置栅极、控制栅极和擦除栅极的分裂栅非易失性闪存存储器单元是本领域中众所周知的。参见例如美国专利6,747,310和7,868,375。也已知在与存储器单元相同的硅芯片上形成逻辑器件(即，低压和/或高压逻辑器件)，并且这样做共享用于形成存储器单元和逻辑器件两者的部分的加工步骤中的一些步骤(例如，使用相同的多晶硅沉积工艺形成存储器单元和逻辑器件两者的栅极)。然而，形成存储器单元的其他处理步骤可不利地影响先前制备的逻辑器件，并且反之亦然，所以在相同的晶圆上形成两种类型的器件常常是困难和复杂的。
2、为了通过缩小光刻尺寸来解决减小的沟道宽度的问题，已经提出了用于存储器单元结构的finfet类型的结构。在finfet类型的结构中，半导体材料的鳍形构件将源极区连接到漏极区。鳍形构件具有顶表面和两个侧表面。然后，从源极区到漏极区的电流可沿鳍形构件的顶表面以及两个侧表面流动。因此，沟道区的有效宽度增加，从而增加了电流。然而，通过将沟道区″折叠″成两个侧表面增加沟道区的有效宽度而不牺牲更多的半导体基板面，从而减少沟道区的″覆盖区″。已经公开了使用此类finfet的非易失性存储器单元。现有技术finfet非易失性存储器结构的一些示例包括美国专利第7,423，310号、第7,410,913号和第8,461,640号，这些专利中的每一者的全部内容以引用方式并入本文。这些现有技术引用没有设想的是形成在与非易失性存储器单元和高压晶体管器件两者相同的晶圆衬底上的用于逻辑器件的finfet型配置、两者的非finfet型配置。
3、美国专利第9,972,630号和第10,249,631号(这些专利中的每一者的全部内容以引用方式并入本文)公开了具有finfet型逻辑器件和非finfet存储器单元的存储器器件。然而，这些专利未能设想到非finfet型配置的高压晶体管器件的同时形成。
技术实现思路
1、前述问题和需求通过形成器件的方法来解决，该方法包括：
2、提供硅衬底，该硅衬底具有第一区域、第二区域和第三区域；
3、使该第一区域中的该衬底的上表面和该第三区域中的该衬底的上表面相对于该第二区域中的该衬底的上表面凹陷；
4、移除该第二区域中的该衬底的部分以形成向上延伸的硅鳍片，该向上延伸的硅鳍片具有向上延伸且终止于顶表面处的一对侧表面；
5、在该第一区域中形成第一源极区和第一漏极区，其中该第一源极区和该第一漏极区限定在该第一源极区与该第一漏极区之间延伸的该衬底的第一沟道区；
6、在该硅鳍片中形成第二源极区和第二漏极区以限定该衬底的第二沟道区，该第二沟道区沿着该硅鳍片的该顶表面和该一对侧表面在该第二源极区与该第二漏极区之间延伸；
7、在该第三区域中形成第三源极区和第三漏极区，其中该第三源极区和该第三漏极区限定在该第三源极区与该第三漏极区之间延伸的该衬底的第三沟道区；
8、使用第一多晶硅沉积形成浮置栅极，该浮置栅极设置在该衬底的该第一沟道区的第一部分上方并且与该第一部分绝缘；
9、使用与该第一多晶硅沉积不同的第二多晶硅沉积形成擦除栅极和器件栅极，该擦除栅极设置在该第一源极区域上方并且与该第一源极区域绝缘，该器件栅极设置在该衬底的该第三沟道区上方并且与该第三沟道区绝缘；以及
10、使用金属沉积形成设置在该第一沟道区的第二部分上方并与该第二部分绝缘的字线栅极、设置在该浮置栅极上方并与该浮置栅极绝缘的控制栅极、以及设置在该衬底的该第二沟道区上方并与该第二沟道区绝缘的逻辑栅极。
11、一种设备，该设备包括：
12、硅衬底，该硅衬底具有第一区域、第二区域和第三区域，其中：
13、该第一区域中的上表面是平坦的，
14、该第三区域中的上表面是平坦的，
15、该第二区域中的上表面包括向上延伸的硅鳍片，该硅鳍片包括向上延伸且终止于顶表面处的一对侧表面，并且
16、该第一区域中的该上表面和该第三区域中的该上表面凹陷到该硅鳍片的该顶表面下方；
17、存储器单元，该存储器单元在该第一区域中，该存储器单元包括：
18、第一源极区和第一漏极区，该第一源极区和该第一漏极区形成在该第一区域中，其中该衬底的第一沟道区在该第一源极区与该第一漏极区之间延伸，
19、多晶硅浮置栅极，该多晶硅浮置栅极设置在该第一沟道区的第一部分上方并且与该第一部分绝缘，
20、金属字线栅极，该金属字线栅极设置在该第一沟道区的第二部分上方并且与该第二部分绝缘，
21、金属控制栅极，该金属控制栅极竖直地设置在该浮置栅极的顶表面上方并与该顶表面绝缘，该金属控制栅极与该浮置栅极的一对侧表面横向邻近设置并与该一对侧表面绝缘，使得该金属控制栅极缠绕该浮置栅极的该顶表面和该一对侧表面，和
22、多晶硅擦除栅极，该多晶硅擦除栅极设置在该第一源极区上方并与该第一源极区绝缘；
23、高压器件，该高压器件在该第三区域中，该高压器件包括：
24、第三源极区和第三漏极区，该第三源极区和该第三漏极区形成在该第三区域中，其中该衬底的第三沟道区在该第三源极区与该第三漏极区之间延伸；和
25、多晶硅器件栅极，该多晶硅器件栅极设置在该第三沟道区上方并与该第三沟道区绝缘；和
26、逻辑器件，该逻辑器件在该第二区域中，该逻辑器件包括：
27、第二源极区和第二漏极区，该第二源极区和该第二漏极区形成在该硅鳍片中，其中该衬底的第二沟道区沿着该硅鳍片的该顶表面和该一对侧表面在该第二源极区与该第二漏极区之间延伸，和
28、逻辑栅极，该逻辑栅极竖直地设置在该硅鳍片的该顶表面上方并且与该顶表面绝缘，该逻辑栅极与该硅鳍片的该一对侧表面横向相邻设置并且与该一对侧表面绝缘，使得该逻辑栅极缠绕该硅鳍片的该顶表面和该一对侧表面。
29、通过查看说明书、权利要求书和附图，本公开的其他目的和特征将变得显而易见。
1.一种形成设备的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制栅极具有竖直地设置在所述浮置栅极上方的第一部分和与所述浮置栅极横向相邻设置的第二部分。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制栅极竖直地设置在所述浮置栅极的顶表面上方并与所述顶表面绝缘，并且与所述浮置栅极的一对侧表面横向相邻设置并且与所述一对侧表面绝缘，使得所述控制栅极缠绕所述浮置栅极的所述顶表面和所述一对侧表面。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述移除所述衬底的所述部分以形成所述硅鳍片在所述凹陷之后执行。
5.根据权利要求4所述的方法，其中在所述凹陷之后且在所述移除之前，所述方法进一步包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其中在所述形成所述控制栅极、所述擦除栅极、所述器件栅极、所述字线栅极和所述逻辑栅极之前执行所述移除所述衬底的所述部分以形成所述硅鳍片。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述移除所述第二区域中的所述衬底的所述部分以形成所述硅鳍片包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述逻辑栅极竖直地设置在所述硅鳍片的所述顶表面上方并且与所述顶表面绝缘，并且与所述硅鳍片的所述一对侧表面横向相邻设置并且与所述一对侧表面绝缘，使得所述逻辑栅极缠绕所述硅鳍片的所述顶表面和所述一对侧表面。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述字线栅极通过至少一个高k材料层与所述第一沟道区的所述第二部分绝缘，并且所述逻辑栅极通过至少一个高k材料层与所述第二沟道区绝缘，并且所述控制栅极通过至少一个高k材料层与所述浮置栅极绝缘。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述字线栅极通过氧化物层进一步与所述第一沟道区的所述第二部分绝缘，并且所述逻辑栅极通过所述氧化物层进一步与所述第二沟道区绝缘。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述控制栅极通过包括第一氧化物、氮化物和第二氧化物子层的绝缘层进一步与所述浮置栅极绝缘。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述形成所述字线栅极和所述逻辑栅极包括：
13.根据权利要求12所述的方法，其中：
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述形成所述控制栅极包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其中：
16.一种设备，所述设备包括：
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述字线栅极通过至少一个高k材料层与所述第一沟道区的所述第二部分绝缘，并且所述逻辑栅极通过至少一个高k材料层与所述第二沟道区绝缘，并且所述控制栅极通过至少一个高k材料层与所述浮置栅极绝缘。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述字线栅极通过氧化物层进一步与所述第一沟道区的所述第二部分绝缘，并且所述逻辑栅极通过所述氧化物层进一步与所述第二沟道区绝缘。
19.根据权利要求17所述的设备，其中所述控制栅极通过包括第一氧化物、氮化物和第二氧化物子层的绝缘层进一步与所述浮置栅极绝缘。
