静态随机存储器的形成方法技术

本发明专利技术提供一种静态随机存储器的形成方法，通过利用图形化的第一硬掩膜层和图形化的第二硬掩膜层为掩膜刻蚀栅极材料层，可以将图形化的第一硬掩膜层中的第一掩膜图形以及将图形化的第二硬掩膜层中的第二掩膜图形和第三掩膜图形转移到栅极材料层中，由此在第一图形区、第二图形区和第三图形区形成宽度不同的栅极，其中，第一图形区的栅极的宽度与第一掩膜图形的宽度相同，第二图形区的栅极的宽度与第二掩膜图形的宽度相同，第三图形区的栅极的宽度与第三掩膜图形的宽度相同，从而实现在不同的区域放置不同尺寸的栅极的工艺需求，减少静态随机存储器中的冗余模块的数量，从而减少冗余模块占用的面积。冗余模块占用的面积。冗余模块占用的面积。

【技术实现步骤摘要】
静态随机存储器的形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种静态随机存储器的形成方法。

技术介绍

[0002]现今，在静态随机存储器中需要放置冗余模块来代替失效的存储单元，从而提高良率。冗余模块通过利用寄存器来增加额外的完整的字位，另外，需要用熔合的静态随机存储器单元来代替错误的地址。然而，这些冗余模块都需要较大的面积，如果放置过多的冗余模块其占用的面积也会相应的增加。但是，在现有的静态随机存储器中，当利用同一工艺步骤形成尺寸不同的栅极时，较容易导致栅极的异常，特别是静态随机存储器边缘区域的栅极，由此会导致存储单元失效，从而需要冗余模块来替补失效的存储单元，进而增加冗余模块占用的静态随机存储器的面积。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种静态随机存储器的形成方法，以减少冗余模块占用的面积。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种静态随机存储器的形成方法，包括：
[0005]提供衬底，所述衬底具有第一图形区、第二图形区和第三图形区，所述第二图形区位于所述第一图形区和所述第三图形区之间，且所述衬底上形成有栅极材料层；
[0006]形成图形化的第一硬掩膜层，所述图形化的第一硬掩膜层中具有形成于所述第一图形区的栅极材料层上的至少两个第一掩膜图形；
[0007]形成图形化的第二硬掩膜层，所述图形化的第二硬掩膜层中具有形成于所述第二图形区的栅极材料层上的第二掩膜图形和形成于所述第三图形区的栅极材料层上的第三掩膜图形，所述第三掩膜图形的宽度小于所述第二掩膜图形的宽度，且所述第二掩膜图形的宽度小于所述第一掩膜图形的宽度；以及，
[0008]以所述图形化的第二硬掩膜层和所述图形化的第一硬掩膜层为掩膜刻蚀所述栅极材料层，以在所述第一图形区、所述第二图形区和所述第三图形区形成宽度不同的栅极，其中，所述第一图形区的栅极的宽度与所述第一掩膜图形的宽度相同，所述第二图形区的栅极的宽度与所述第二掩膜图形的宽度相同，所述第三图形区的栅极的宽度与所述第三掩膜图形的宽度相同。
[0009]可选的，在所述的静态随机存储器的形成方法中，所述图形化的第一硬掩膜层中还具有形成于所述第二图形区的栅极材料层上的至少两个所述第一掩膜图形，相邻的所述第一掩膜图形之间具有开口。
[0010]可选的，在所述的静态随机存储器的形成方法中，形成所述图形化的第一硬掩膜层的方法包括：
[0011]在所述第一图形区和所述第二图形区的栅极材料层上形成多个分立的伪栅；
[0012]在所述栅极材料层上形成第一硬掩膜层，所述第一硬掩膜层覆盖所述伪栅的侧壁
并延伸覆盖所述伪栅的顶面和所述第三图形区的所述栅极材料层；
[0013]去除所述第三图形区和所述伪栅顶面的所述第一硬掩膜层，并使相邻的伪栅侧壁上的第一硬掩膜层断开，保留所述伪栅侧壁上的所述第一硬掩膜层以形成所述图形化的第一硬掩膜层；以及，
[0014]去除所述伪栅。
[0015]可选的，在所述的静态随机存储器的形成方法中，所述第一硬掩膜层的材料包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。
[0016]可选的，在所述的静态随机存储器的形成方法中，所述第二掩膜图形覆盖所述第一掩膜图形的一侧壁和所述第一掩膜图形的顶面；形成所述图形化的第二硬掩膜层的方法包括：
[0017]在所述栅极材料层上形成第二硬掩膜层，所述第二硬掩膜层填充所述第一图形区和所述第二图形区的第一掩膜图形之间的开口并延伸覆盖所述第一掩膜图形的顶面，以及还覆盖所述第三图形区的所述栅极材料层；
[0018]在所述第二硬掩膜层上形成图形化的第一光刻胶层，所述图形化的第一光刻胶层具有形成于所述第二图形区的第一光刻图形和形成于所述第三图形区的第二光刻图形，所述第一光刻图形的宽度大于所述第二光刻图形的宽度，且所述第一光刻图形对准所述第二图形区相邻的两个所述第一掩膜图形；
[0019]以所述图形化的第一光刻胶层为掩膜刻蚀所述第二硬掩膜层，以去除所述第一图形区的所述第二硬掩膜层，并使所述第二图形区和所述第三图形区的第二硬掩膜层分断，剩余的第二硬掩膜层填充所述第二图形区相邻的两个所述第一掩膜图形之间的开口并覆盖所述第二图形区相邻的两个所述第一掩膜图形远离所述开口的侧壁和顶面，以及覆盖所述第三图形区的部分所述栅极材料层；
[0020]去除所述图形化的第一光刻胶层，以暴露出剩余的所述第二硬掩膜层；
[0021]形成图形化的第二光刻胶层，所述图形化的第二光刻胶层覆盖所述第一图形区的所述第一掩膜图形和部分剩余的所述第二硬掩膜层，并暴露出剩余的所述第二硬掩膜层中填充在所述第二图形区相邻的两个所述第一掩膜图形之间的开口的部分；
[0022]以所述图形化的第二光刻胶层为掩膜刻蚀所述第二硬掩膜层，以去除剩余的所述第二硬掩膜层中填充在所述第二图形区相邻的两个所述第一掩膜图形之间的开口的部分，保留剩余的所述第二硬掩膜层中位于所述第二图形区相邻的两个所述第一掩膜图形远离所述开口的侧壁和顶面的部分，以及保留剩余的所述第二硬掩膜层中位于所述第三图形区的部分以形成所述图形化的第二硬掩膜层；以及，
[0023]去除所述图形化的第二光刻胶层。
[0024]可选的，在所述的静态随机存储器的形成方法中，所述第二硬掩膜层的材质为氧化钛、氮化钛、氮氧化硅或无定形碳。
[0025]可选的，在所述的静态随机存储器的形成方法中，通过干法刻蚀工艺和/或湿法刻蚀工艺去除所述图形化的第二光刻胶层。
[0026]可选的，在所述的静态随机存储器的形成方法中，还包括:
[0027]在形成所述图形化的第一硬掩膜层之前，在所述栅极材料层上依次形成第三硬掩膜层以及阻挡层，所述图形化的第一硬掩膜层形成于所述阻挡层上；
[0028]以及，在以所述图形化的第二硬掩膜层和所述图形化的第一硬掩膜层为掩膜刻蚀所述栅极材料层之前，还将所述图形化的第一硬掩膜层中的第一掩膜图形、所述图形化的第二硬掩膜层中的第二掩膜图形和第三掩膜图形转移到所述阻挡层以及第三硬掩膜层中，以形成图形化的阻挡层以及图形化的第三硬掩膜层。
[0029]可选的，在所述的静态随机存储器的形成方法中，以所述图形化的第二硬掩膜层和所述图形化的第一硬掩膜层为掩膜刻蚀所述栅极材料层的方法包括：
[0030]去除所述图形化的第一硬掩膜层和图形化的第二硬掩膜层，以暴露出所述图形化的阻挡层；以及，
[0031]以所述图形化的阻挡层和所述图形化的第三硬掩膜层为掩膜刻蚀所述栅极材料层，以在所述第一图形区、所述第二图形区和所述第三图形区形成宽度不同的栅极。
[0032]可选的，在所述的静态随机存储器的形成方法中，所述阻挡层的材质为氧化硅；所述第三硬掩膜层的材质为氮氧化硅和/或氮化硅。
[0033]在本专利技术提供的静态随机存储器的形成方法中，通过利用图形化的第一硬掩膜层和图形化的第二硬掩膜层为掩膜刻蚀栅极材料层，可以将图形化的第一硬掩膜层中的第一掩膜图形以及将图形化的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静态随机存储器的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底具有第一图形区、第二图形区和第三图形区，所述第二图形区位于所述第一图形区和所述第三图形区之间，且所述衬底上形成有栅极材料层；形成图形化的第一硬掩膜层，所述图形化的第一硬掩膜层中具有形成于所述第一图形区的栅极材料层上的至少两个第一掩膜图形；形成图形化的第二硬掩膜层，所述图形化的第二硬掩膜层中具有形成于所述第二图形区的栅极材料层上的第二掩膜图形和形成于所述第三图形区的栅极材料层上的第三掩膜图形，所述第三掩膜图形的宽度小于所述第二掩膜图形的宽度，且所述第二掩膜图形的宽度小于所述第一掩膜图形的宽度；以及，以所述图形化的第二硬掩膜层和所述图形化的第一硬掩膜层为掩膜刻蚀所述栅极材料层，以在所述第一图形区、所述第二图形区和所述第三图形区形成宽度不同的栅极，其中，所述第一图形区的栅极的宽度与所述第一掩膜图形的宽度相同，所述第二图形区的栅极的宽度与所述第二掩膜图形的宽度相同，所述第三图形区的栅极的宽度与所述第三掩膜图形的宽度相同。2.如权利要求1所述的静态随机存储器的形成方法，其特征在于，所述图形化的第一硬掩膜层中还具有形成于所述第二图形区的栅极材料层上的至少两个所述第一掩膜图形，相邻的所述第一掩膜图形之间具有开口。3.如权利要求2所述的静态随机存储器的形成方法，其特征在于，形成所述图形化的第一硬掩膜层的方法包括：在所述第一图形区和所述第二图形区的栅极材料层上形成多个分立的伪栅；在所述栅极材料层上形成第一硬掩膜层，所述第一硬掩膜层覆盖所述伪栅的侧壁并延伸覆盖所述伪栅的顶面和所述第三图形区的所述栅极材料层；去除所述第三图形区和所述伪栅顶面的所述第一硬掩膜层，并使相邻的伪栅侧壁上的第一硬掩膜层断开，保留所述伪栅侧壁上的所述第一硬掩膜层以形成所述图形化的第一硬掩膜层；以及，去除所述伪栅。4.如权利要求3所述的静态随机存储器的形成方法，其特征在于，所述第一硬掩膜层的材料包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。5.如权利要求2所述的静态随机存储器的形成方法，其特征在于，所述第二掩膜图形覆盖所述第一掩膜图形的一侧壁和所述第一掩膜图形的顶面；形成所述图形化的第二硬掩膜层的方法包括：在所述栅极材料层上形成第二硬掩膜层，所述第二硬掩膜层填充所述第一图形区和所述第二图形区的第一掩膜图形之间的开口并延伸覆盖所述第一掩膜图形的顶面，以及还覆盖所述第三图形区的所述栅极材料层；在所述第二硬掩膜层上形成图形化的第一光刻胶层，所述图形化的第一光刻胶层具有形成于所述第二图形区的第一光刻图形和形成于所述第三图形区的第二光刻图形，所述第一光刻图形的宽度大于所述第二光刻图形的宽度，且所述第一光刻图形对准所述第二图形...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊秦，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：