[发明专利]存储器及其形成方法

说明书

本发明提供一种存储器及其形成方法，其中，所述存储器包括下拉晶体管和传输晶体管，下拉晶体管包括：第一栅极结构；第一栅极结构包括第一栅介质层、第一栅极以及位于第一栅介质层与第一栅极之间的第一功函数层；第一栅极结构下方的第一区域衬底中具有第一掺杂离子；传输晶体管包括：第二栅极结构；第二栅极结构包括第二栅介质层、第二栅极以及位于第二栅介质层与第二栅极之间的第二功函数层；第二栅极结构下方的第二区域衬底中具有第二掺杂离子；第一功函数层的功函数大于第二功函数层的功函数，第一掺杂离子浓度小于第二掺杂离子浓度。其中，通过使第一掺杂离子的浓度小于第二掺杂离子浓度，增大存储器的beta率，提高存储器的静态噪声容量。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种存储器及其形成方法。

背景技术

随着信息技术的发展，存储信息量急剧增加。存储信息量的增加促进了存储器的飞速发展，同时也对存储器的稳定性提出了更高的要求。

静态存储器(Static Random Access Memory,SRAM)的存储单元可由四个(4T结构)或六个晶体管(6T结构)形成，4T结构或6T结构的存储单元均包括：下拉晶体管和传输晶体管。其中下拉晶体管用于存储数据，传输晶体管用于读写数据。

为了获得足够的抗干扰能力和读取稳定性，用于形成存储器的晶体管多为鳍式场效应晶体管(Fin Field-Effect Transistor,FinFET)。在FinFET晶体管中，栅极为覆盖鳍部三个表面的3D架构，可以大幅改善电路控制。FinFET在存储器中的应用可以提高存储器的数据存储稳定性和集成度。

然而，现有技术形成的存储器仍然存在读取噪声容量小，读取稳定性差的缺点。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种存储器及其形成方法，以提高静态噪声容量。

为解决上述问题，本发明提供一种存储器，所述存储器包括下拉晶体管和传输晶体管，所述存储器形成于衬底上，所述衬底包括用于形成下拉晶体管的第一区域衬底和用于形成传输晶体管的第二区域衬底，其特征在于，所述下拉晶体管包括：

位于第一区域衬底上的第一栅极结构；所述第一栅极结构包括第一栅介质层、位于第一栅介质层上的第一栅极以及位于第一栅介质层与第一栅极之间的第一功函数层；所述第一栅极结构下方的第一区域衬底中具有第一掺杂离子；

所述传输晶体管包括：位于第二区域衬底上的第二栅极结构；所述第二栅极结构包括第二栅介质层、位于第二栅介质层上的第二栅极以及位于第二栅介质层与第二栅极之间的第二功函数层；所述第二栅极结构下方的第二区域衬底中具有第二掺杂离子；所述第一功函数层的功函数大于第二功函数层的功函数，所述第一掺杂离子浓度小于第二掺杂离子浓度。

可选的，所述第一掺杂离子浓度在10¹⁵～10¹⁷cm^-3的范围内。

可选的，所述第二掺杂离子浓度在10¹⁷～10¹⁸cm^-3的范围内。

可选的，所述下拉晶体管和传输晶体管为NMOS管，所述第一功函数层的厚度小于第二功函数层的厚度。

可选的，所述第一功函数层和第二功函数层的材料为钛铝合金，所述钛铝合金中铝所占的原子数百分比为50％～60％。

可选的，所述第一功函数层的厚度在10～20埃的范围内，所述第二功函数层的厚度在20～50埃的范围内。

可选的，所述下拉晶体管和传输晶体管为NMOS管，所述第一掺杂离子和第二掺杂离子为硼。

可选的，所述第一功函数层的功函数在4.3～4.4eV的范围内，所述第二功函数层的功函数在4.2～4.3eV的范围内。