專利名稱：提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制備技術(shù)領(lǐng)域，更確切的說(shuō)，本發(fā)明涉及一種提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法、以及采用了該提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器制造方法。
背景技術(shù)：
靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)作為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中的一類重要產(chǎn)品，在計(jì)算機(jī)、通信、多媒體等高速數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。圖I所示的是一個(gè)90納米以下的通常的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器單元的版圖結(jié)構(gòu)，包括有源區(qū)、多晶硅柵、和接觸孔這三個(gè)層次。圖中區(qū)域I所標(biāo)示出來(lái)的為控制管(Pass Gate),該器件為一 NMOS器件，區(qū)域2所標(biāo)示出來(lái)的為下拉 管(Pull Down M0S)，該器件同樣為一 NMOS器件，區(qū)域3所標(biāo)示出來(lái)的為上拉管(Pull UpM0S),該器件為一 PMOS器件。寫入冗余度(Write Margin)是衡量靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器單元寫入性能的一個(gè)重要參數(shù)，圖2是一個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器器件在寫入時(shí)的工作示意圖，圖中4為控制管，5為下拉管，6為上拉管，假設(shè)節(jié)點(diǎn)7存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為低電位(即存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為“0”)，相應(yīng)的，節(jié)點(diǎn)8存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為高電位(即存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為“I”)。現(xiàn)在以向節(jié)點(diǎn)7寫入高電位而節(jié)點(diǎn)8寫入低電位為例，在寫入動(dòng)作前，位線9會(huì)被預(yù)充到高電位，位線10會(huì)被預(yù)充電到低電位，寫入動(dòng)作開(kāi)始時(shí)，字線11打開(kāi)，由于節(jié)點(diǎn)7初始存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為低電位，所以初始狀態(tài)時(shí)，上拉管6打開(kāi)而下拉管5關(guān)閉。由于上拉管6和控制管4都是打開(kāi)的，所以節(jié)點(diǎn)8的電位不再是“1”，而是位于某一中間電位。該中間電位由上拉管6和控制管4的等效電阻所決定。為了完成寫入動(dòng)作，節(jié)點(diǎn)8的中間電位必須小于一定數(shù)值，即控制管4和上拉管6的等效電阻的比例必須要小于一定數(shù)值，中間電位值越低，靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器單元的寫入冗余度就越大。如果增大上拉管6的等效電阻，就可以降低節(jié)點(diǎn)8的中間電位，從而增大靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器單元的寫入冗余度。隨著工藝代的進(jìn)步，特別是在65納米以下工藝代中，會(huì)采用通孔刻蝕停止層應(yīng)力處理(工程)來(lái)提高CMOS器件性能。對(duì)于NMOS器件，溝道中的張應(yīng)力，會(huì)對(duì)提高NMOS器件的電子遷移率有益，因此可以采用產(chǎn)生張應(yīng)力的通孔刻蝕停止層的應(yīng)力工程。但是，溝道中的張應(yīng)力會(huì)降低PMOS器件的空穴遷移率，為解決這一問(wèn)題，工藝中可采用鍺等元素離子，對(duì)PMOS器件區(qū)域的通孔刻蝕停止層進(jìn)行轟擊，以釋放PMOS器件區(qū)域的張應(yīng)力。這樣，即可以使NMOS器件的電子遷移率得到改善，又可以消除張應(yīng)力對(duì)PMOS器件的負(fù)面影響。特別的，對(duì)于SRAM中的上拉管6，由于其為一 PMOS器件，所以通常工藝中會(huì)對(duì)其通孔刻蝕停止層采用鍺等元素的離子轟擊，釋放上拉管6溝道中的張應(yīng)力。但是，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器制造方法所制造的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的寫入冗余度并不是特別理想，所以，希望能夠提供一種可有效提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種可有效提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法、以及采用了該提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器制造方法。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法，其特征在于包括在采用張應(yīng)力通孔刻蝕停止層應(yīng)力處理時(shí)，在消除PMOS器件區(qū)域的張應(yīng)力的元素離子注入工藝步驟中，除了采用光刻膠覆蓋NMOS器件之外，還采用附加的光刻膠將上拉管區(qū)域覆蓋，使得元素離子不會(huì)對(duì)上拉管區(qū)域的通孔刻蝕停止層進(jìn)行注入，從而保持了上拉管溝道之中的張應(yīng)力。優(yōu)選地，所述元素離子是鍺元素離子。優(yōu)選地，所述提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法用于45nm及以下靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器制備處理。
優(yōu)選地，所述提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法是通過(guò)邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器制造方法，其采用了根據(jù)本發(fā)明的第一方面所述的提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法。根據(jù)本發(fā)明，由于保持了上拉管溝道之中的張應(yīng)力，所以降低了上拉管器件的載流子遷移率，從而增大了上拉管的等效電阻。


結(jié)合附圖，并通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中圖I示意性地示出了通常的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器單元的版圖結(jié)構(gòu)。圖2示意性地示出了靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器單元的電路結(jié)構(gòu)。圖3示意性地示出了現(xiàn)有技術(shù)中釋放PMOS器件和上拉管區(qū)域的張應(yīng)力示意圖。圖4示意性地示出了采用了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法的釋放PMOS器件區(qū)域的張應(yīng)力的示意圖。需要說(shuō)明的是，附圖用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號(hào)。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法中，例如通過(guò)邏輯運(yùn)算(Logic Operation),在采用張應(yīng)力通孔刻蝕停止層應(yīng)力處理時(shí),在消除PMOS器件區(qū)域的張應(yīng)力的元素離子(例如，鍺等元素離子)注入工藝步驟中，除了采用光刻膠PRl覆蓋NMOS器件之外，采用附加的光刻膠將上拉管6區(qū)域覆蓋，使得鍺等元素離子不會(huì)對(duì)上拉管6區(qū)域的通孔刻蝕停止層進(jìn)行注入，從而保持了上拉管6溝道之中的張應(yīng)力，降低了上拉管6器件的載流子遷移率，增大了上拉管6的等效電阻，在寫入過(guò)程中，降低了節(jié)點(diǎn)8的電位，從而提高了隨機(jī)存儲(chǔ)器的寫入冗余度。圖3為通常工藝中釋放PMOS器件區(qū)域張應(yīng)力的示意圖。如圖3所示，對(duì)于晶圓襯底100上的器件，僅僅NMOS器件被光刻膠PRl覆蓋，圖中PMOS器件和上拉管6 (同樣為一PMOS器件)區(qū)域被打開(kāi)(即，未被光刻膠覆蓋)，PMOS器件和上拉管6區(qū)域的通孔刻蝕停止層會(huì)進(jìn)行鍺等元素的離子注入(如圖3所示的向下的箭頭所示)，所以在器件溝道中，NMOS器件是張應(yīng)力Fl，PMOS器件中的張應(yīng)力F2和上拉管6溝道中的張應(yīng)力F3被釋放。圖4為本發(fā)明中釋放 PMOS器件區(qū)域的張應(yīng)力的示意圖。如圖4所示，對(duì)于晶圓襯底100上的器件，在采用張應(yīng)力通孔刻蝕停止層應(yīng)力處理時(shí)，在消除PMOS器件區(qū)域的張應(yīng)力的鍺等元素離子注入工藝(如圖4所示的向下的箭頭所示)步驟中(換言之，在PMOS器件區(qū)域進(jìn)行鍺等元素的離子注入時(shí))，除了 NMOS器件被光刻膠PRl覆蓋之外，上拉管6區(qū)域也被附加的光刻膠PR2所覆蓋，不會(huì)進(jìn)行鍺等元素的離子注入。由此，NMOS器件是張應(yīng)力Fl，PMOS器件中的張應(yīng)力F2被釋放，同時(shí)上拉管6溝道中的張應(yīng)力F 3得以保持；上拉管6的空穴遷移率得到降低，從而增大了上拉管6的有效電阻，提高了隨機(jī)存儲(chǔ)器的寫入冗余度。需要說(shuō)明的是，雖然上述實(shí)施例采用了鍺元素離子為示例說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于此，而是可以采用其它適當(dāng)?shù)脑仉x子。例如，優(yōu)選地，本發(fā)明的上述實(shí)施例可應(yīng)用在45nm及以下靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器制備工藝中，以提聞其與入幾余度。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明還提供了一種采用了上述提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器制造方法?？傮w上來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法以及采用了該提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器制造方法至少還具有如下技術(shù)效果I.不增加現(xiàn)有工藝步驟。2.當(dāng)采用張應(yīng)力通孔刻蝕停止層應(yīng)力處理時(shí)，在消除PMOS器件區(qū)域的張應(yīng)力的鍺等元素離子注入工藝步驟中，采用光刻膠將上拉管6區(qū)域覆蓋，使得鍺等元素離子不會(huì)對(duì)上拉管6區(qū)域的通孔刻蝕停止層進(jìn)行注入，從而保持了上拉管6溝道之中的張應(yīng)力，降低了上拉管6器件的載流子遷移率，增大了上拉管6的等效電阻；并且，上述過(guò)程可采用通過(guò)邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)。3.在寫入過(guò)程中，降低了節(jié)點(diǎn)8的電位，從而提高了隨機(jī)存儲(chǔ)器的寫入冗余度。可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法，其特征在于包括在采用張應(yīng)カ通孔刻蝕停止層應(yīng)カ處理時(shí)，在消除PMOS器件區(qū)域的張應(yīng)カ的元素離子注入エ藝步驟中，除了采用光刻膠覆蓋NMOS器件之外，還采用附加的光刻膠將上拉管區(qū)域覆蓋，使得元素離子不會(huì)對(duì)上拉管區(qū)域的通孔刻蝕停止層進(jìn)行注入，從而保持了上拉管溝道之中的張應(yīng)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法，其特征在于，所述元素離子是鍺元素離子。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法，其特征在于，所述提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法用于45nm及以下靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器制備處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法，其特征在于，所述提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法是通過(guò)邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)的。
5.一種靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器制造方法，其特征在于采用了根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法。根據(jù)本發(fā)明的提高靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器寫入冗余度的方法包括在采用張應(yīng)力通孔刻蝕停止層應(yīng)力處理時(shí)，在消除PMOS器件區(qū)域的張應(yīng)力的元素離子注入工藝步驟中，除了采用光刻膠覆蓋NMOS器件之外，還采用附加的光刻膠將上拉管區(qū)域覆蓋，使得元素離子不會(huì)對(duì)上拉管區(qū)域的通孔刻蝕停止層進(jìn)行注入，從而保持了上拉管溝道之中的張應(yīng)力。根據(jù)本發(fā)明，由于保持了上拉管溝道之中的張應(yīng)力，所以降低了上拉管器件的載流子遷移率，從而增大了上拉管的等效電阻。
文檔編號(hào)H01L21/266GK102683188SQ201210145500
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者俞柳江 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司