[發明專利]一種SRAM存儲器及其制備方法

有效

• 申請號: 201310099850.7
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN104078427B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 李勇;陶佳佳;居建華
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/8244
• 分類號: H01L21/8244;H01L21/265;H01L27/11
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所11336
• 代理人: 董巍,高偉

技術領域

本發明涉及半導體領域，具體地，本發明涉及一種SRAM存儲器及其制備方法。

背景技術

靜態隨機存儲器(SRAM)作為揮發性存儲器中的一員，具有高速度、低功耗與標準工藝相兼容等優點，廣泛應用于PC、個人通信、消費電子產品(智能卡、數碼相機、多媒體播放器)等領域。特別是，高速同步SRAM用于諸如工作站等超高速緩存器的應用，超高速緩存為再利用的數據或指令提供高速的存儲。

在SRAM器件設計和生產過程中，由于不確定、隨機誤差、梯度誤差等原因，一些設計時完全相同的半導體器件在生產后卻存在誤差，稱為半導體器件的失配過程（Mismatch?process）。失配過程成為通用模擬信號處理過程中的限制，尤其是在多路復用模擬系統（multiplexed?analog?systems），數字模擬轉換器（digital-to-analog?converters），參考來源（reference?sources）中。在數字電路中器件的匹配也很重要，例如，在數字存儲中的讀寫電路，以及靜態隨機存取存儲器單元的電壓范圍。在MOS器件中由于器件尺寸的進一步降低以及可用信號振幅的減小，所述失配過程（Mismatch?process）的影響變的尤為重要。

在技術方面，失配過程（Mismatch?process）隨著半導體器件尺寸的降低越來越多，約為σ（Δ（P））=1/面積^1/2，其中σ表示標準偏差，Δ（P）表示器件特性P的差異。

通常閾值電壓失配（Vt?mismatch）對于SRAM良率的提高是非常關鍵的，閾值電壓失配（Vt?mismatch）通常定義為σ(Δ(Vt))=1/(W×L)^1/2，通常電源電壓降低以達到較低的功率消耗，器件的尺寸也越來越小，SRAM的靜態噪聲余量(statistic?noise?margin，SNM)也變得更小，閾值電壓失配（Vt?mismatch）對于SRAM也變得越來越重要。

在器件制備過程中通常會執行具有一定角度的LDD（Lightly?dopeddrain）離子注入（halo/LDD）步驟，所述halo/LDD的步驟需要用到光刻膠，光刻膠灰化以及在濕法剝離的過程中會消耗一部分氧化物，將會引起生產工藝的偏差，例如使得柵極邊緣變得粗糙，源漏區上剩余氧化物變的粗糙。越多的灰化以及濕法剝離工藝，會導致越嚴重的線邊緣粗糙（Line?edge?roughness?LER），同樣源漏區剩余氧化物層也變得更加粗糙，而且在執行LDD后，所述粗糙程度變得更糟，工藝偏差更大，器件的閾值電壓失配（Vt?mismatch）也變得更加嚴重，SRAM的靜態噪聲余量(statistic?noise?margin，SNM)也變得更小，對SRAM的良率產生不利影響。在提高SARM器件良率方面，下拉晶體管（Pull?Down，PD）的閾值電壓失配（Vt?mismatch）成為主要因素。

目前，SRAM下拉晶體管（Pull?Down，PD）的LDD在形成柵極結構工藝之后，同樣在PU（Pull?Up，PU）LDD注入之后，從而導致了器件性能的降低，因此要提供半導體器件的性能，必須對目前器件的制備工藝進行改進。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

本發明為了克服目前存在問題，提供了一種SRAM存儲器的制備方法，所述方法包括：

提供半導體襯底；

對所述半導體襯底上的下拉晶體管進行halo/LDD離子注入；

對所述半導體襯底上的上拉晶體管進行halo/LDD離子注入；

對所述半導體襯底上的核心區的PMOS區域進行halo/LDD離子注入；

對所述半導體襯底上的核心區的NMOS區域進行halo/LDD離子注入；

對所述半導體襯底上的輸入輸出區的PMOS區域進行halo/LDD離子注入；

對所述半導體襯底上的輸入輸出區的NMOS區域進行halo/LDD離子注入。

作為優選，所述方法在對下拉晶體管進行halo/LDD離子注入前還包括以下步驟：

在所述半導體襯底上形成柵極結構，并對所述柵極結構刻蝕工藝損傷進行修復；

在所述柵極結構的側壁上形成偏移側壁。