存储器件及其制造方法
【专利说明】存储器件及其制造方法
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2014年4月30日提交的第61/986，623号美国临时申请的优先权，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
[0003]本发明一般地涉及半导体技术领域，更具体地，涉及存储器件及其制造方法。
【背景技术】
[0004]静态随机存取存储器(静态RAM或SRAM)是只要存储器通电就以静态形式保持数据的半导体存储器。SRAM比更普通的动态RAM(DRAM)更快且更可靠。术语“静态”源于不需要像DRAM —样进行刷新的事实。SRAM被用于计算机的高速缓存存储器并且用作视频卡上的随机存取存储器数模转换器的一部分。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种存储器件，包括:多个存储单元，至少一个存储单元包括:多个晶体管，具有垂直栅极全包围结构；以及多个有源块，至少一个有源块的一部分用作一个晶体管的源极或漏极。
[0006]在该存储器件中，所述有源块横跨所述存储单元的相对边界延伸。
[0007]在该存储器件中，一个所述存储单元的有源块分别连接至相邻存储单元的有源块。
[0008]在该存储器件中，所述存储单元形成阵列单位，并且所述存储器件还包括连接至所述阵列单位的带单元，所述带单元包括分别连接至与所述带单元相邻的存储单元的有源块。
[0009]在该存储器件中，所述存储器件还包括:多个导体；以及多个接触件，分别连接至所述有源带和所述导体。
[0010]在该存储器件中，所述存储器件还包括:屏蔽金属，设置在相邻的两个导体之间。
[0011]在该存储器件中，至少一个所述存储单元还包括:第一阱；以及第二阱，设置为与所述第一阱相邻，所述第一阱和所述第二阱一起占用所述存储单元的布局面积，所述第一阱的掺杂物不同于所述第二阱的掺杂物。
[0012]在该存储器件中，至少一个所述存储单元是六晶体管^T)静态随机存取存储器(SRAM)ο
[0013]根据本发明的另一方面，提供了一种存储器件，包括:多个存储单元，至少一个存储单元包括:多个有源块；以及多个晶体管，至少一个晶体管包括:底部电极，通过一个有源块的一部分形成，用作晶体管的源极和漏极中的一个；顶部电极，用作所述源极和所述漏极中的另一个；沟道杆，设置在所述底部电极和所述顶部电极之间并连接至所述底部电极和所述顶部电极；栅极绝缘体，环绕所述沟道杆；以及栅极，环绕所述沟道杆和所述栅极绝缘体。
[0014]在该存储器件中，所述有源块包括:第一有源块、第二有源块、第三有源块和第四有源块；并且其中，至少一个所述存储单元的晶体管包括:第一晶体管；第二晶体管，所述第一晶体管的底部电极和所述第二晶体管的底部电极形成所述第一有源块；第三晶体管，所述第一晶体管的栅极和所述第三晶体管的栅极形成第一栅极板；第四晶体管，所述第二晶体管的栅极和所述第四晶体管的栅极形成第二栅极板，所述第三晶体管的底部电极和所述第四晶体管的底部电极形成所述第二有源块；第五晶体管，所述第五晶体管的底部电极通过所述第三有源块的一部分形成；以及第六晶体管，所述第六晶体管的底部电极通过所述第四有源块的一部分形成，并且所述第五晶体管的栅极和所述第六晶体管的栅极形成第三栅极板。
[0015]在该存储器件中，所述第一有源块和所述第二有源块分别电连接至电源导体，所述第三有源块电连接至第一位线，以及所述第四有源块电连接至第二位线。
[0016]在该存储器件中，所述第一晶体管的顶部电极、所述第三晶体管的顶部电极和所述第五晶体管的顶部电极形成第一顶板，所述第二晶体管的顶部电极和所述第四晶体管的顶部电极形成第二顶板。
[0017]在该存储器件中，至少一个所述存储单元还包括:第一接触件，电连接至所述第一栅极板和所述第二顶板；以及第二接触件，电连接至所述第二栅极板和所述第一顶板。
[0018]在该存储器件中，至少一个所述存储单元还包括:第七晶体管，所述第五晶体管的底部电极和所述第七晶体管的底部电极形成所述第三有源块；以及第八晶体管，电连接至所述第六晶体管，所述第六晶体管的底部电极和所述第八晶体管的底部电极形成所述第四有源块，并且所述第七晶体管的栅极电连接至所述第八晶体管的栅极和所述第三栅极板。
[0019]在该存储器件中，至少一个所述存储单元还包括:第三顶板，所述第三顶板的一部分用作所述第六晶体管的顶部电极；以及连接结构，电连接至所述第二顶板和所述第三顶板。
[0020]在该存储器件中，至少一个所述存储单元还包括:第一字线，电连接至所述第三栅极板。
[0021]该存储器件还包括:第二字线，设置在所述第一字线上方并连接至所述第一字线。
[0022]根据本发明的又一方面，提供了一种制造存储器件的方法，包括:在衬底上或上方形成多个存储单元，其中形成至少一个所述存储单元包括:在所述衬底上或上方形成多个有源块；以及在所述衬底上方形成具有垂直栅极全包围结构的多个晶体管，其中，一个所述有源块的一部分用作一个所述晶体管的源极或漏极。
[0023]在该方法中，形成至少一个所述晶体管包括:在一个所述有源块上或上方形成沟道杆；形成栅极绝缘体以环绕所述沟道杆；形成栅极以环绕所述沟道杆和所述栅极绝缘体；以及在所述沟道杆上或上方形成顶部电极。
[0024]在该方法中，形成至少一个所述存储单元还包括:分别将有源块中的第一有源块和所述有源块中的第二有源块电连接至电源导体；将所述有源块中的第三有源块电连接至第一位线；以及将所述有源块中的第四有源块电连接至第二位线。
【附图说明】
[0025]当结合附图阅读时，根据以下详细的描述来更好地理解本发明的各个方面。注意，根据工业的标准实践，各个部件没有按比例绘制。实际上，为了讨论的清楚，可以任意地增加或减小各个部件的尺寸。
[0026]图1是根据本发明各个实施例的存储器件的平面图。
[0027]图2A是根据各个实施例的图1的一个存储单元的平面图。
[0028]图2B是图2A的存储单元的电路图。
[0029]图3至图9是根据本发明各个实施例的制造图2A的存储单元的方法的平面图。
[0030]图10是沿着图9的线10-10截取的截面图。
[0031]图11是根据本发明各个实施例的存储单元的平面图。
[0032]图12是根据本发明各个实施例的存储单元的平面图。
[0033]图13A和图13B是根据本发明各个实施例的包括图9的存储单元的存储器件的平面图。
[0034]图14是根据本发明各个实施例的包括图9的存储单元的存储器件的平面图。
[0035]图15A和图16A是根据本发明各个实施例的用于制造存储器件的方法的平面图。
[0036]图15B和图16B是分别沿着图15A和图16A的线A-A截取的截面图。
[0037]图17A是根据本发明各个实施例的存储器件的平面图。
[0038]图17B是根据本发明各个实施例的存储器件的平面图。
[0039]图18A至图18C是根据本发明各个实施例的存储单元的平面图。
[0040]图19A是根据本发明各个实施例的存储单元的平面图。
[0041]图19B是沿着图19A的线19B-19B截取的截面图。
[0042]图20是根据本发明各个实施例的存储器件的平面图。
[0043]图2IA是根据各个实施例的存储单元的平面图。
[0044]图21B是图21A的存储单元的电路图。
[0045]图22是根据各个实施例的存储单元的平面图。
[0046]图23A是根据各个实施例的存储单元的平面图。
[0047]图23B是图23A的存储单元的电路图。
【具体实施方式】
[0048]以下公开内容提供了许多不同的用于实施本发明主题的不同特征的实施例或实例。以下描述部件或配置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例而不用于限制。例如，在以下的描述中，在第二部件上方或之上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件被形成为直接接触的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间形成附件部件使得第一部件和第二部分没有直接接触的实施例。此外，本发明可以在各个实例中重复参考标号和/或字母。这些重复是为了简化和清楚，其本身并不表示所讨论的各个实施例和/或结构之间的关系。
[0049]此外，为了易于描述，可以使用空间相对术语(诸如“在…下方”、“之下”、“下部”、“上方”、“上部”等)以描述图中所示一个元件或部件与另一个元件或部件的关系。除图中所示的定向之外，空间相对术语还包括使用或操作中设备的不同定向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或处于其他定向)，本文所使用的空间相对描述符可因此进行类似的解释。
[0050]图1是根据本发明各个实施例的存储器件的平面图。如图1所示，存储器件包括多个存储单元10。至少一个存储单元10包括具有垂直栅极全包围(VGAA)结构的多个晶体管110和多个有源块130。至少一个有源块130的一部分用作一个晶体管100的源极或漏极。
[0051]在本发明的各个实施例中，存储单元10的晶体管110是垂直栅极全包围VGAA晶体管，这提供了高集成密度。VGA晶体管110