[發(fā)明專利]包括雙端口靜態(tài)隨機(jī)訪問存儲器單元的裝置及其形成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410320563.9
• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104282693A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·沙菲爾;D·費(fèi)米爾
• 申請（專利權(quán)）人: 格羅方德半導(dǎo)體公司
• 主分類號: H01L27/11
• 分類號: H01L27/11;H01L21/8244;G11C11/413
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，尤其涉及包括靜態(tài)隨機(jī)訪問存儲器裝置的集成電路。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體存儲器的類型包括動態(tài)隨機(jī)訪問存儲器(dynamic?random?access?memory；DRAM)和靜態(tài)隨機(jī)訪問存儲器(static?random?access?memory；SRAM)。DRAM包括具有較簡單的結(jié)構(gòu)的存儲器單元，尤其是電容中所儲存的電荷量用于表示一位信息的存儲器單元。由于DRAM單元的簡單結(jié)構(gòu)，因此可實(shí)現(xiàn)高密度集成。不過，由于電容中的漏電流，DRAM通常需要不斷的刷新周期以避免信息損失。

在SRAM裝置中，使用交叉耦接的反相器儲存信息。在SRAM裝置中，不需要執(zhí)行刷新周期，且與DRAM裝置相比，SRAM裝置通常允許較快的操作速度。不過，與DRAM裝置的存儲器單元相比，SRAM所包括的存儲器單元通常具有較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，其可能限制可實(shí)現(xiàn)的SRAM裝置的集成密度。

SRAM裝置包括SRAM單元陣列，其中，各SRAM單元可儲存一位信息。除單端口SRAM單元外，可用于SRAM裝置的SRAM單元的類型還包括雙端口SRAM單元，其中，各SRAM單元具有兩個端口。各SRAM單元的兩個端口允許自該兩個端口同時讀取該SRAM單元中所儲存的位。而且，在一些情況下，第一SRAM單元的讀取操作可與第二SRAM單元的寫入操作同時執(zhí)行。

下面參照圖1說明傳統(tǒng)的雙端口SRAM單元100的布局。雙端口SRAM單元100可設(shè)于P摻雜襯底101中和/或P摻雜襯底101上，在該襯底中形成N阱區(qū)102和兩個P阱區(qū)103、104。P阱區(qū)103、104設(shè)于N阱區(qū)102的相對側(cè)。N阱區(qū)102和P阱區(qū)103、104可設(shè)于襯底101的半導(dǎo)體材料例如硅中，其中，使用N型摻雜物摻雜N阱區(qū)102，以及使用P型摻雜物摻雜P阱區(qū)103、104。

在N阱區(qū)102中，分別形成第一上拉晶體管107及第二上拉晶體管108的主動區(qū)105、106。在第一P阱區(qū)103中，在主動區(qū)110中設(shè)置第一下拉晶體管109。在第二P阱區(qū)104中，在主動區(qū)112中設(shè)置第二下拉晶體管111。

第一上拉晶體管107及第一下拉晶體管109的柵極電極通過線113設(shè)置。線113由電性導(dǎo)電材料構(gòu)成，例如摻雜多晶硅。通過接觸結(jié)構(gòu)114將線113與第二上拉晶體管108的漏區(qū)電性連接。第二上拉晶體管108及第二下拉晶體管111的柵極電極通過電性導(dǎo)電線115設(shè)置。通過接觸結(jié)構(gòu)116將電性導(dǎo)電線115與第一上拉晶體管107的漏區(qū)電性連接。金屬化線117、118及接觸結(jié)構(gòu)114、116、119、120提供上拉晶體管107、108以及與其相關(guān)的下拉晶體管109、111的漏區(qū)之間的電性連接。

通過接觸結(jié)構(gòu)121、122，上拉晶體管107、108的源區(qū)可與高壓電源供應(yīng)線(未圖示)電性連接；以及通過接觸結(jié)構(gòu)123、124，下拉晶體管109、111的源區(qū)可與低電壓電源供應(yīng)線(未圖示)電性連接。

為了自雙端口SRAM單元100讀取數(shù)據(jù)以及向雙端口SRAM單元100寫入數(shù)據(jù)，可在第一P阱區(qū)103中設(shè)置訪問晶體管125、126，且在第二P阱區(qū)104中設(shè)置訪問晶體管127、128。通過電性導(dǎo)電線129設(shè)置訪問晶體管125、126的柵極電極，以及通過電性導(dǎo)電線130設(shè)置訪問晶體管127、128的柵極電極。

訪問晶體管125可與第一下拉晶體管109形成于同一主動區(qū)110中。訪問晶體管127可與第二下拉晶體管111形成于同一主動區(qū)112中。訪問晶體管126可設(shè)于主動區(qū)131中，以及訪問晶體管128可設(shè)于主動區(qū)132中。隔離結(jié)構(gòu)133，例如淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，可提供主動區(qū)107、108、110、112、131、132之間的電性隔離。

訪問晶體管125的一源/漏區(qū)與第一下拉晶體管109的漏區(qū)鄰接。通過接觸結(jié)構(gòu)134，訪問晶體管125的另一源/漏區(qū)與第一位線(未圖示)電性連接。通過接觸結(jié)構(gòu)135、電性導(dǎo)電線113、接觸結(jié)構(gòu)114、金屬化線117以及接觸結(jié)構(gòu)119，訪問晶體管126的一源/漏區(qū)可與第二下拉晶體管111的漏區(qū)電性連接。通過接觸結(jié)構(gòu)136，訪問晶體管126的另一源/漏區(qū)可與第一逆位線(未圖示)電性連接。通過接觸結(jié)構(gòu)137，用于設(shè)置訪問晶體管125、126的柵極電極的電性導(dǎo)電線129可與第一字線(未圖示)電性連接。