静态随机存取存储器单元阵列及其形成方法技术

本发明专利技术公开一种静态随机存取存储器单元阵列及其形成方法。该形成静态随机存取存储器单元阵列的方法包含有下述步骤。首先，图案化而形成多个鳍状结构于一基底上，其中此些鳍状结构包含多个主动鳍状结构以及多个牺牲鳍状结构，各通道晶体管(PG FinFET)与对应的一降压晶体管(PD FinFET)至少共享一主动鳍状结构，在一存储器单元中二相邻的升压晶体管(PU FinFET)跨设的二主动鳍状结构之间设置有至少一牺牲鳍状结构。接着，移除此些牺牲鳍状结构的至少一部分。

Static Random Access Memory Unit Array and Its Formation Method

The invention discloses a static random access memory unit array and a forming method thereof. The method for forming a static random access memory unit array includes the following steps. Firstly, a number of fin-like structures are patterned onto a substrate, which include active fin-like structures and sacrificial fin-like structures. Each channel transistor (PG FinFET) shares at least one active fin-like structure with its corresponding step-down transistor (PD FinFET). Two active fin-like junctions are arranged across two adjacent boost transistors (PU FinFET) in a memory cell. At least one sacrificial fin-like structure is arranged between the structures. Next, at least some of these sacrificial fin structures are removed.

【技术实现步骤摘要】
静态随机存取存储器单元阵列及其形成方法
本专利技术涉及一种静态随机存取存储器单元阵列及其形成方法，且特别是涉及一种应用牺牲鳍状结构的静态随机存取存储器单元阵列及其形成方法。
技术介绍
随机存取存储器(RAM：RandomAccessMemory)使用时可以读取数据也可以写入数据，当电源关闭以后数据立刻消失。由于随机存取存储器的数据更改容易，所以一般应用在个人电脑做为暂时存储数据的存储器。随机存取存储器又可以细分为「动态(Dynamic)」与「静态(Static)」两种。「动态随机存取存储器(DRAM：DynamicRAM)」是以1个晶体管加上1个电容来存储1个位(1bit)的数据，而且使用时必须要周期性地补充电源来保持存储的内容，故称为「动态(Dynamic)」。动态随机存取存储器构造较简单(1个晶体管加上1个电容来存储1个位的数据)使得存取速度较慢(电容充电放电需要较长的时间)，但是成本也较低，因此一般都制作成对容量要求较高但是对速度要求较低的存储器，例如：个人电脑主机板上通常使用的主存储器(mainmemory)。「静态随机存取存储器(SRAM：StaticRAM)」是以6个晶体管来存储1个位(1bit)的数据，而且使用时不需要周期性地补充电源来保持存储的内容，故称为「静态(Static)」。静态随机存取存储器的构造较复杂(6个晶体管存储1个位的数据)使得存取速度较快，但是成本也较高，因此一般都制作成对容量要求较低但是对速度要求较高的存储器，例如：个人电脑的中央处理器(CPU)内建256KB或512KB的快取存储器(CacheMemory)。由于中央处理器的速度决定了电脑运算数据及处理信息的快慢，主存储器的容量则决定了电脑可以存储信息的多寡，因此快取存储器是用来存储一些经常使用到的信息，把这些经常用到的信息放在速度较快的快取存储器中可以使中央处理器很快的取得这些信息，而不需要再到速度较慢的主存储器中去寻找，如此一来可使中央处理器处理的速度加快。
技术实现思路
本专利技术提出一种静态随机存取存储器单元阵列及其形成方法，能促进制作工艺可靠度，并提升静态随机存取存储器的性能。本专利技术提供一种形成静态随机存取存储器(staticrandom-accessmemory,SRAM)单元阵列的方法，包含有下述步骤。首先，图案化而形成多个鳍状结构于一基底上，其中此些鳍状结构包含多个主动鳍状结构以及多个牺牲鳍状结构，各通道晶体管(PGFinFET)与对应的一降压晶体管(PDFinFET)至少共享一主动鳍状结构，在一存储器单元中二相邻的升压晶体管(PUFinFET)跨设的二主动鳍状结构之间设置有至少一牺牲鳍状结构。接着，移除此些牺牲鳍状结构的至少一部分。本专利技术提供一种静态随机存取存储器(staticrandom-accessmemory,SRAM)单元阵列，包含有多个鳍状结构位于一基底上。此些鳍状结构包含多个主动鳍状结构以及矮于此些主动鳍状结构的多个剩下的牺牲鳍状结构，其中各通道晶体管(PGFinFET)与对应的一降压晶体管(PDFinFET)至少共享一主动鳍状结构，在一存储器单元中二相邻的升压晶体管(PUFinFET)跨设的二主动鳍状结构之间设置有至少一剩下的牺牲鳍状结构。基于上述，本专利技术提出一种静态随机存取存储器单元阵列及其形成方法，其先图案化而形成多个鳍状结构于一基底上，其中此些鳍状结构可包含多个主动鳍状结构以及多个牺牲鳍状结构，接着再移除至少部分的牺牲鳍状结构，如此即可通过在所需的主动鳍状结构布局中加入牺牲鳍状结构，使各鳍状结构之间的间距相同，或近乎相同，如此可使各鳍状结构的轮廓相近。因此，本专利技术所形成的各形状相近的鳍状结构，可促进制作工艺稳定性以及装置的可靠度。再者，本专利技术在一静态随机存取存储器单元中二相邻的升压晶体管跨设的二主动鳍状结构之间设置有至少一牺牲鳍状结构，以使(通常具有较大间距的)二主动鳍状结构之间的间距可近似于其他主动鳍状结构之间的间距(，包括例如逻辑区等其他区域中的鳍状结构之间的间距)。附图说明图1～图7为本专利技术一实施例的形成静态随机存取存储器单元阵列的方法的俯视及剖面示意图；图8为本专利技术另一实施例的形成静态随机存取存储器单元阵列的方法的俯视及剖面示意图。主要元件符号说明10：硬掩模层12：氧化层14：氮化层20、30：掩模22、32：有机介电层24、34：含硅硬掩模底抗反射层26、36：光致抗蚀剂40：绝缘结构110：基底110’：块状底材112、112a、112b、112c、112d：鳍状结构112e、112f、112g、112h、112h1、112h2、112i、112i1、112i2、112j、112j1、112j2：主动鳍状结构112k、112k’、112l、112l’、112m、112m’、112n、112n’、112o、112o’：牺牲鳍状结构112a’、112b’、112c’、112d’：剩余部分120：多晶硅栅极130：内连线金属140：接触插塞A：静态随机存取存储器单元区C1：第一鳍状结构裁切C2：第二鳍状结构裁切E：尾端P、P1、P2、P3、P4：间距P1：蚀刻制作工艺PD1、PD2：降压晶体管PG1、PG2：通道晶体管PU1、PU2：升压晶体管U1：(1,1,1)型的静态随机存取存储器单元U2：(1,2,2)型的静态随机存取存储器单元w：宽度θ：角度具体实施方式图1～图7绘示本专利技术一实施例的形成静态随机存取存储器单元阵列的方法的俯视及剖面示意图。如图1～图2所示，图案化而形成多个鳍状结构112于一基底110上。如图1所示，提供一块状底材110’，在其上形成硬掩模层10，并将其图案化以定义出其下的块状底材110’中欲对应形成的鳍状结构112的位置。在本实施例中，硬掩模层10由下而上可分别为一氧化层12和一氮化层14的堆叠结构，但本专利技术不以此为限。接着，如图2所示，进行一蚀刻制作工艺P1，在块状底材110’中形成鳍状结构112。如此，完成鳍状结构112于基底110上的制作。在一实施例中，形成鳍状结构112后即可移除硬掩模层10，而于后续制作工艺中形成三栅极场效晶体管(tri-gateMOSFET)。如此一来，由于鳍状结构112与后续形成的介电层之间具有三直接接触面(包含二接触侧面及一接触顶面)，因此被称作三栅极场效晶体管(tri-gateMOSFET)。相较于平面场效晶体管，三栅极场效晶体管可通过将上述三直接接触面作为载流子流通的通道，而在同样的栅极长度下具有较宽的载流子通道宽度，使在相同的驱动电压下可获得加倍的漏极驱动电流。而在另一实施例中，也可保留硬掩模层10，而在后续制作工艺中形成另一具有鳍状结构的多栅极场效晶体管(multi-gateMOSFET)－鳍式场效晶体管(finfieldeffecttransistor,FinFET)。鳍式场效晶体管中，由于保留了硬掩模层10，鳍状结构112与后续将形成的介电层之间仅有两接触侧面。此外，如前所述，本专利技术也可应用于其他种类的半导体基底，例如在另一实施态样中，提供一硅覆绝缘基底(未绘示)，并以蚀刻暨光刻的方法蚀刻硅覆绝缘基底(未绘示)上的单晶硅层而停止于氧化层，即可完成鳍状结构于硅覆绝缘基底上的制作。此外，为简化并清晰揭示本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成静态随机存取存储器(static random‑access memory,SRAM)单元阵列的方法，包含有：图案化而形成多个鳍状结构于一基底上，其中该些鳍状结构包含多个主动鳍状结构以及多个牺牲鳍状结构，各通道晶体管(PG FinFET)与对应的一降压晶体管(PD FinFET)至少共享一该主动鳍状结构，在一存储器单元中二相邻的升压晶体管(PU FinFET)跨设的该二主动鳍状结构之间设置有至少一该牺牲鳍状结构；以及移除该些牺牲鳍状结构的至少一部分。

【技术特征摘要】
2017.06.27 US 15/635,165;2017.08.31 US 15/691,7641.一种形成静态随机存取存储器(staticrandom-accessmemory,SRAM)单元阵列的方法，包含有：图案化而形成多个鳍状结构于一基底上，其中该些鳍状结构包含多个主动鳍状结构以及多个牺牲鳍状结构，各通道晶体管(PGFinFET)与对应的一降压晶体管(PDFinFET)至少共享一该主动鳍状结构，在一存储器单元中二相邻的升压晶体管(PUFinFET)跨设的该二主动鳍状结构之间设置有至少一该牺牲鳍状结构；以及移除该些牺牲鳍状结构的至少一部分。2.如权利要求1所述的形成静态随机存取存储器单元阵列的方法，其中各该静态随机存取存储器包含二升压晶体管、二通道晶体管以及二降压晶体管。3.如权利要求1所述的形成静态随机存取存储器单元阵列的方法，还包含：至少一该牺牲鳍状结构设置于共享的该主动鳍状结构与最接近共享的该主动鳍状结构的其中一该二升压晶体管(PUFinFET)跨设的该二主动鳍状结构之间。4.如权利要求1所述的形成静态随机存取存储器单元阵列的方法，还包含：至少一该牺牲鳍状结构设置于二相邻的存储器单元中的共享的该主动鳍状结构之间。5.如权利要求1所述的形成静态随机存取存储器单元阵列的方法，还包含：在移除该些牺牲鳍状结构的至少一部分之前，裁切该些鳍状结构。6.如权利要求5所述的形成静态随机存取存储器单元阵列的方法，其中裁切该些鳍状结构的方法包含一第一鳍状结构裁切以及一第二鳍状结构裁切，其中该第一鳍状结构裁切以一第一方向裁切，且该第二鳍状结构裁切以一第二方向裁切。7.如权利要求6所述的形成静态随机存取存储器单元阵列的方法，其中该第一方向裁切垂直该第二方向裁切。8.如权利要求7所述的形成静态随机存取存储器单元阵列的方法，其中该第一鳍状结构裁切包含裁切该些鳍状结构的尾端，而该第二鳍状结构裁切包含移除该些鳍状结构中位于边缘的鳍状结构。9.如权利要求1所述的形成静态随机存取存储器单元阵列的方法，其中该些鳍状结构的一最大间距小于该些鳍状结构的一最小间距的两倍。10.如权利要求1所述的形成静态随机存取存储器单元阵列的方法，其中该基底包含一静态随机存取存储器单元区，而该些静态随机存取存储器单元位于该静态随机存取...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊宪，郭有策，王淑如，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71