[发明专利]存储器单元结构及其制造方法

说明书

本公开涉及一种存储器单元结构及其制造方法，基于GAA晶体管的SRAM设计为在微缩的IC技术节点增加晶体管的通道宽度提供灵活性，并且放宽基于FinFET的SRAM对SRAM效能优最佳化的限制。所述基于GAA的SRAM单元具有主动区布局，其中主动区由下拉GAA晶体管和传输闸GAA晶体管共享。相对于与传输闸GAA晶体管对应的共享主动区的宽度，与下拉GAA晶体管对应的共享主动区的宽度扩大。调整宽度的比率以获得大于1的下拉晶体管有效通道宽度与传输闸有效通道宽度的比率，相对于传输闸GAA晶体管的导通电流增加下拉GAA晶体管的导通电流，相对于传输闸GAA晶体管的临界电压降低下拉GAA晶体管的临界电压及/或增加SRAM单元的β比率。

技术领域

本公开涉及一种存储器单元结构，特别是相对于与传输闸GAA晶体管对应的共享主动区的宽度，与下拉GAA晶体管对应的共享主动区的宽度扩大的存储器单元结构。

背景技术

静态随机存取存储器(static random-access memory；“SRAM”)通常是指在通电时保留所存储数据的任何存储器或储存器。随着集成电路(integrated circuit；IC)技术向更小的技术节点发展，SRAM通常将基于鳍片的结构(例如鳍式场效晶体管(fin-likefield effect transistor；FinFET))结合到SRAM单元中以提高效能，其中每一个SRAM单元都可以存储一位元数据。然而，随着IC技术节点持续微缩，基于鳍片的SRAM提供有限的设计灵活性，特别是在尝试通过修改FinFET的物理尺寸来最佳化SRAM效能(例如：提高读取稳定性及/或写入稳定性)时。因此，尽管基于鳍片的SRAM布局通常已足以满足其预期目的，但它们并非在各个方面都令人满意。

发明内容

本公开提供一种存储器单元结构。存储器单元结构包括具有共享主动半导体区的第一下拉(PD)环绕式栅极(GAA)晶体管、第二PD GAA晶体管、第一传输闸(PG)GAA晶体管和第二PG GAA晶体管。共享主动半导体区沿着第一方向延伸，第一PD GAA晶体管和第一PGGAA晶体管属于第一存储器单元，并且第二PD GAA晶体管和第二PG GAA晶体管属于相邻于第一存储器单元的第二存储器单元。共享主动半导体区具有与第一PG GAA晶体管和第二PGGAA晶体管对应的PG主动部分以及与第一PD GAA晶体管和第二PD GAA晶体管对应的与PG主动部分相邻的PD主动部分。第一PD GAA晶体管和第一PG GAA晶体管各自具有第一通道长度，并且第二PD GAA晶体管和第二PG GAA晶体管各自具有第二通道长度，其中第一通道长度和第二通道长度沿着第一方向。PG主动部分沿着第二方向具有第一宽度，并且PD主动部分沿着第二方向具有第二宽度，其中第二方向垂直于第一方向。相对于第一宽度扩大第二宽度一个扩大宽度，以提供第一PD GAA晶体管和第二PD GAA晶体管具有沿着第二方向的第一通道宽度和第一临界电压，并且提供第一PG GAA晶体管和第二PG GAA晶体管具有沿着第二方向的第二通道宽度和第二临界电压。第一通道宽度大于第二通道宽度，并且第一临界电压小于第二临界电压。