[發明專利]半導體裝置的形成方法

在審

• 申請號: 202011024630.4
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112563209A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 林士豪;林建隆;楊智銓;包家豪;林京毅
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8244
• 分類號: H01L21/8244;H01L27/11
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 謝強;黃艷

本公開涉及一種半導體裝置的形成方法，基板包括具有第一類型摻雜物的第一摻雜區和具有第二類型摻雜物且與第一摻雜區域相鄰的第二摻雜區。形成包括彼此交替的第一層和第二層的堆疊。第一層和第二層各自具有第一半導體材料和第二半導體材料。第二半導體材料與第一半導體材料不同。形成在第二摻雜區上方的通道區中具有開口的掩模元件。使未被掩模元件覆蓋的堆疊的頂部凹陷。接著處理堆疊以形成第一晶體管和第二晶體管。第一晶體管具有第一數量的第一層。第二晶體管具有第二數量的第一層。第一數量大于第二數量。

技術領域

本公開涉及集成電路(IC)裝置，并且更具體地關于具有非對稱通道層配置的基于環繞式柵極(GAA)的SRAM裝置。

背景技術

靜態隨機存取存儲器(static random access memory；SRAM)通常是指僅在施加電源時才能保留所存儲的數據的任何存儲器或存儲裝置。SRAM芯片可用于需要不同效能特性的各種不同應用。隨著集成電路(integrated circuit；IC)技術朝著更小的技術節點發展，環繞式柵極(gate-all-around；GAA)晶體管已結合到SRAM中，以減少芯片占用空間，同時保持合理的工藝余量(processing margin)。然而，包括GAA晶體管的SRAM芯片通常受到減小的讀取及/或寫入余量的影響。因此，盡管現有的SRAM芯片通常已足以滿足其預期目的，但是它們不是在所有方面都完全令人滿意。

發明內容

本公開提供一種半導體裝置的形成方法。半導體裝置的形成方法包括接收半導體基板，半導體基板具有第一類型摻雜物的第一摻雜區和第二類型摻雜物的第二摻雜區，第二摻雜區與第一摻雜區相鄰，第二類型摻雜物與第一類型摻雜物不同；在第一摻雜區和第二摻雜區上方形成堆疊，堆疊包括在堆疊內彼此交替的多個第一層和多個第二層，第一層的每一者具有第一半導體材料，并且第二層的每一者具有與第一半導體材料不同的第二半導體材料；在堆疊上方形成掩模元件，其中掩模元件在第二摻雜區上方的通道區中暴露堆疊；移除在通道區中暴露的堆疊的頂部，以在第二摻雜區上方的通道區中形成凹陷堆疊；以及處理堆疊以在第一摻雜區上方形成具有第一數量的第一層的第一晶體管，并且在第二摻雜區上方形成具有第二數量的第一層的第二晶體管，第一數量大于第二數量。

本公開提供一種半導體裝置。半導體裝置包括半導體基板、第一晶體管、第二晶體管。半導體基板具有第一類型摻雜物的第一摻雜區和第二類型摻雜物的第二摻雜區，第一摻雜區設置相鄰于第二摻雜區。第一晶體管設置在第一摻雜區上方，其中第一晶體管包括設置在多個第一外延源極/漏極特征之間的第一通道堆疊，第一通道堆疊包括第一數量的多個第一通道層，并且第一外延源極/漏極特征的每一者具有第一體積。第二晶體管設置在第二摻雜區上方，其中第二晶體管包括設置在多個第二外延源極/漏極特征之間的第二通道堆疊，第二通道堆疊包括第二數量的多個第二通道層，并且第二外延源極/漏極特征的每一者具有第二體積。第一數量大于第二數量。第一體積大于第二體積。第一類型摻雜物與第二類型摻雜物不同。

本公開提供一種靜態隨機存取存儲器裝置。靜態隨機存取存儲器裝置包括半導體基板、下拉晶體管、上拉晶體管。下拉晶體管在半導體基板上方，下拉晶體管包括具有第一數量的多個第一納米片層第一堆疊，第一數量是整數N，第一堆疊插入在一對第一外延源極/漏極特征之間，其中第一外延源極/漏極特征的每一者具有第一體積。上拉晶體管在半導體基板上方，上拉晶體管包括具有第二數量的多個第二納米片層第二堆疊，第二數量是整數N-2，第二堆疊插入在一對第二外延源極/漏極特征之間，其中第二外延源極/漏極特征的每一者具有第二體積，其中第一體積大于第二體積。

附圖說明

本公開從后續實施例以及附圖可以優選理解。須知示意圖為范例，并且不同特征并無示意于此。不同特征的尺寸可能任意增加或減少以清楚論述。

圖1A和圖1B是根據本公開實施例的單一端口SRAM單元的一部分或全部的局部示意圖。

圖1C和圖1D是根據本公開實施例的單一端口SRAM單元的一部分或全部的局部示意圖。