包括鳍式场效应晶体管的可调谐存储器单元的结构和方法技术

在特定方面，一种集成电路包括耦合到第一鳍式场效应晶体管(FinFET)器件的第一栅极结构。集成电路包括耦合到第二FinFET器件的第二栅极结构。第一栅极结构和第二栅极结构通过电介质区域分离。集成电路还包括具有与电介质区域、第一栅极结构和第二栅极结构接触的第一表面的金属接触件。

Structure and method of tunable memory units including fin type field effect transistors

In particular, an integrated circuit includes the first gate structure coupled to the first fin type field effect transistor (FinFET) device. The integrated circuit includes the second gate structure coupled to the second FinFET device. The first gate structure and the second gate structure are separated by the dielectric region. The integrated circuit also includes a metal contact with a first surface having contact with a dielectric region, a first gate structure, and a second gate structure.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括鳍式场效应晶体管的可调谐存储器单元的结构和方法优先权声明本申请要求于2015年6月22日提交的共同拥有的美国非临时专利申请No.14/746,606的优先权，其通过引用整体明确并入本文。
本公开总体上涉及包括鳍式场效应晶体管的存储器单元。
技术介绍
技术的进步已经导致更小和更强大的计算设备。例如，包括诸如移动和智能电话等无线电话、平板电脑和膝上型计算机在内的各种便携式个人计算设备体积小、重量轻且容易由用户携带。这些设备可以通过无线网络传送语音和数据分组。而且，很多这样的设备包括附加的功能，诸如数字照相机、数字摄像机、数字记录器和音频文件播放器。而且，这样的设备可以处理可执行指令，包括可以用于访问因特网的软件应用，诸如网络浏览器应用。这样，这些设备可以包括重要的计算和网络功能。无线设备可以包括用于存储数据或指令的静态随机存取存储器(SRAM)器件。SRAM器件的存储器单元(例如，位单元)的功能可以基于存储器单元中的晶体管的驱动强度。例如，在包括两个传输门(pass-gate)晶体管、两个上拉晶体管和两个下拉晶体管(例如，六晶体管(6T)SRAM单元)的常规SRAM单元中，SRAM单元的稳定性和可写性取决于晶体管的驱动强度的比率，诸如阿尔法(α)比率、贝塔比率(β)和/或伽马(γ)比率。对于平面晶体管，驱动强度基于晶体管宽度。在包括平面晶体管的SRAM单元的设计期间，可以通过选择晶体管的宽度来“调谐”SRAM单元，以便实现一个或多个目标驱动强度比率。对于鳍式场效应晶体管(FinFET)，驱动强度基于FinFET中包括的鳍部的数目。两个晶体管之间(例如，上拉晶体管与传输门晶体管之间)的驱动强度的比率可以是整数比率，诸如1:2、1:3或2:3。FinFET的鳍部的数目被限制为整数，因此通过选择FinFET中包括的鳍部的数目来调谐SRAM单元可以针对SRAM单元仅提供粗略调谐。这种粗略调谐可能不足以实现与SRAM单元的目标稳定性或目标可写性相关联的特定驱动强度比率。
技术实现思路
本公开提供了包括具有能够实现其他SRAM单元无法实现的目标驱动强度比率的驱动强度的鳍式场效应晶体管(FinFET)的集成电路，诸如静态随机存取存储器(SRAM)单元。在本公开中，某些晶体管(例如，相邻SRAM单元的传输门晶体管或相同SRAM单元的上拉晶体管和下拉晶体管)耦合到分离的栅极结构，并且分离的栅极结构耦合到金属接触件。为了说明，第一FinFET耦合到第一栅极结构，第二FinFET耦合到第二栅极结构，并且第一栅极结构和第二栅极结构通过电介质区域分离。在特定方面中，耦合到两个FinFET的单个栅极结构在制造过程期间被切割以形成通过电介质区域分离的第一栅极结构和第二栅极结构。在另一方面，第一栅极结构和第二栅极结构在制造过程中单独地形成并且通过电介质区域分离。在两个方面中，第一栅极结构通过具有与电介质区域、第一栅极结构和第二栅极结构接触的表面的金属接触件耦合到第二栅极结构。例如，金属的底表面可以与电介质区域、第一栅极结构的一部分和第二栅极结构的一部分接触。金属接触件可以被包括在与其他金属层(例如，金属0层、金属1层、金属2层等)不同的接触层中，并且因此金属接触件没有被包括在较高金属层中。本公开的FinFET的驱动强度可以在设计过程中比常规SRAM单元的FinFET更精细地被调谐。例如，在其他SRAM单元中，FinFET耦合到单个栅极结构，并且FinFET的驱动强度通过选择FinFET中的鳍部的数目来被调节。因此，FinFET之间的驱动强度比率限于整数比率(例如，1:2、1:3、2:3等)。在本公开中，FinFET的驱动强度可以在设计过程中通过选择鳍部的数目以及通过选择电介质区域的位置和宽度来被调谐。例如，与距电介质区域较远的n沟道金属氧化物半导体(NMOS)FinFET相比，距电介质区域较近的NMOSFinFET可以具有增加的驱动强度。作为另一示例，与距电介质区域较远的p沟道金属氧化物半导体(PMOS)FinFET相比，距电介质区域较近的PMOSFinFET可以具有降低的驱动强度。通过在设计过程中选择电介质区域(相对于FinFET)的宽度和位置，可以实现FinFET的目标驱动强度。目标驱动强度可以与非整数比率的驱动强度比率相关联，诸如与包括FinFET的一个或多个存储器单元的目标稳定性或目标可写性相关联的分数驱动强度比率(例如，3/2:1、2/3:2等)，传统驱动强度比率不能通过仅选择FinFET中的鳍部的数目来实现。在特定方面，一种集成电路包括耦合到第一鳍式场效应晶体管(FinFET)器件的第一栅极结构。集成电路包括耦合到第二FinFET器件的第二栅极结构。第一栅极结构和第二栅极结构通过电介质区域分离。集成电路还包括具有与电介质区域、第一栅极结构和第二栅极结构接触的第一表面的金属接触件。第一栅极结构通过金属接触件耦合到第二栅极结构。在特定方面，一种制造集成电路的方法包括在第一鳍式场效应晶体管(FinFET)器件上方形成第一栅极结构。该方法包括在第二FinFET器件上方形成第二栅极结构。该方法包括在第一FinFET器件与第二FinFET器件之间的区域中沉积电介质材料以形成电介质区域。第一栅极结构和第二栅极结构通过电介质区域分离。该方法还包括形成具有与电介质区域、第一栅极结构和第二栅极结构接触的表面的金属接触件。在特定方面，一种装置包括用于存储数据值的部件。用于存储数据值的部件包括第一鳍式场效应晶体管(FinFET)器件。第一FinFET器件耦合到第一栅极结构。第一栅极结构和耦合到第二FinFET器件的第二栅极结构通过电介质区域分离。该装置还包括用于将第一栅极结构电耦合到第二栅极结构的部件。用于电耦合的部件具有与电介质区域、第一FinFET器件和第二FinFET器件接触的表面。在另一特定方面中，一种存储有指令的非暂态计算机可读介质，该指令在由处理器执行时引起处理器发起在第一鳍式场效晶体管(FinFET)器件上方形成第一栅极结构。该指令引起处理器发起在第二FinFET器件上方形成第二栅极结构。该指令引起处理器发起在第一FinFET器件与第二FinFET器件之间的区域中沉积电介质材料以形成电介质区域。第一栅极结构和第二栅极结构通过电介质区域分离。该指令进一步引起处理器发起形成具有与电介质区域、第一栅极结构和第二栅极结构接触的表面的金属接触件。由所公开的各方面中的至少一个提供的一个特定优点是一个或多个存储器单元，其包括FinFET并且在设计过程中可调谐以实现目标稳定性值和/或目标可写性值。例如，与通过选择FinFET中的鳍部的数目来提供的“粗略”调谐相比，通过在设计过程中选择电介质区域的宽度和位置，可以更精细地调谐FinFET的驱动强度。通过精细调谐，可以实现作为分数比率的驱动强度比率。以这种方式，一个或多个存储器单元可以实现与目标稳定性值和/或目标可写性值相关联的驱动强度比率。本公开的其他方面、优点和特征将在阅读包括以下部分的整个申请之后变得明显：附图说明、具体实施方式和权利要求书。附图说明图1是具有通过电介质区域分离并且通过金属接触件电耦合的栅极结构的集成电路的图；图2是示出了附加金属层的图1的集成电路的第一方面的图；图3是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路，包括：第一栅极结构，耦合到第一鳍式场效应晶体管(FinFET)器件；第二栅极结构，耦合到第二FinFET器件，所述第一栅极结构和所述第二栅极结构通过电介质区域分离；以及金属接触件，具有与所述电介质区域、所述第一栅极结构和所述第二栅极结构接触的第一表面，所述金属接触件将所述第一栅极结构电耦合到所述第二栅极结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.22 US 14/746,6061.一种集成电路，包括：第一栅极结构，耦合到第一鳍式场效应晶体管(FinFET)器件；第二栅极结构，耦合到第二FinFET器件，所述第一栅极结构和所述第二栅极结构通过电介质区域分离；以及金属接触件，具有与所述电介质区域、所述第一栅极结构和所述第二栅极结构接触的第一表面，所述金属接触件将所述第一栅极结构电耦合到所述第二栅极结构。2.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述第一FinFET器件的目标驱动强度、所述第二FinFET器件的目标驱动强度、或者其组合基于所述电介质区域的宽度。3.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述第一FinFET器件的目标驱动强度、所述第二FinFET器件的目标驱动强度、或者其组合基于所述电介质区域的位置。4.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述第一栅极结构、所述第二栅极结构和所述金属接触件被包括在静态随机存取存储器(SRAM)器件中。5.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述第一FinFET器件和所述第二FinFET器件包括传输门晶体管。6.根据权利要求5所述的集成电路，还包括通过过孔耦合到所述金属接触件的字线。7.根据权利要求6所述的集成电路，还包括一个或多个位线，其中所述金属接触件被包括在接触层中，其中所述字线被包括在金属1层中，并且其中所述一个或多个位线被包括在金属2层中。8.根据权利要求5所述的集成电路，其中所述第一FinFET器件被包括在第一静态随机存取存储器(SRAM)单元中，并且其中所述第二FinFET器件被包括在邻近于所述第一SRAM单元的第二SRAM单元中。9.根据权利要求5所述的集成电路，其中所述电介质区域与所述第一FinFET器件和所述第二FinFET器件相距实质上相同的距离。10.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述第一FinFET器件包括上拉晶体管，并且其中所述第二FinFET器件包括下拉晶体管。11.根据权利要求10所述的集成电路，其中所述金属接触件的第二表面邻近于第二电介质区域，所述第二表面与所述第一表面相对。12.根据权利要求10所述的集成电路，其中所述第一FinFET器件和所述第二FinFET器件被包括在同一静态随机存取存储器(SRAM)单元中。13.根据权利要求10所述的集成电路，其中所述第一FinFET器件与所述电介质区域之间的距离小于所述第二FinFET器件与所述电介质区域之间的距离。14.根据权利要求10所述的集成电路，其中所述第一FinFET器件与所述电介质区域之间的距离大于所述第二FinFET器件与所述电介质区域之间的距离。15.一种制造集成电路的方法，所述方法包括：在第一鳍式场效应晶体管(FinFET)器件之上形成第一栅极结构；在第二FinFET器件之上形成第二栅极结构；在所述第一FinFET器件与所述第二FinFET器件之间的区域中沉积电介质材料以形成电介质区域，其中所述第一栅极结构和所述第二栅极结构通过所述电介质区域分离；以及形成具有与所述电介质区域、所述第一栅极结构和所述第二栅极结构接触的表面的金属接触件。16.根据权利要求15所述的方法，还包括：在形成所述第一栅极结构和所述第二栅极结构之前，在所述第一FinFET器件和所述第二FinFET器件之上形成单个栅极结构；以及对所述单个栅极结构执行切割以将所述单个栅极结构分为所述第一栅极结构和所述第二栅极结构。17.根据权利要求16所述的方法，其中在执行所述切割之后所述电介质材料被沉积，并且其中所述第一FinFET器件与所述第二FinFET器件之间的所述区域包括所述第一栅极结构与所述第二栅极结构之间的区域。18.根据权利要求15所述的方法，其中在形成所述第一栅极结构和所述第二栅极结构之前所述电介质材料被沉积，并且其中所述电介质材料被沉积在所述第一FinFET器件上、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海宁，刘延祥，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US