[发明专利]可调节阈值电压的静态随机存储器晶体管单元制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种可调节阈值电压的静态随机存储器晶体管单元制造方法。

背景技术

静态随机存储器（以下简称SRAM）作为半导体存储器中的一类重要产品，在计算机、通信、多媒体等高速数据交换系统中得到了广泛的应用。SRAM的一个重要指标就是其面积，为了节约面积，目前90nm以下工艺代中，SRAM基本结构包括有源区、多晶硅栅、和接触孔这三个层次。随着工艺代的进步，对SRAM中器件性能的要求也越来越高、越来越多样化，有时候需要专门针对控制管（Pass Gate）进行阈值电压（Vt）调节，即进行环状注入（Halo Implantation），从而达到调节控制管阈值电压的目的。

另一方面，随着工艺代的发展，SRAM中控制管的面积越来越小，导致环状注入区域也越来越小，环状注入的阴影效应也越来越明显。环状注入的阴影效应如图1所示，在衬底8上设置有栅氧6以及其上的多晶硅栅5，器件通过浅隔离沟槽7（STI）与其他器件隔离，器件还包括轻掺杂源漏区域9和光刻胶4，沿着环状注入方向3进行离子注入，以将离子注入到所圈出的位于栅氧6下方的目标区域10处，由于光刻胶4的存在，沿注入方向3在衬底8上具有投影面11，在投影面11所遮盖的范围内，环状注入离子是无法注入到衬底8中的。其中，投影面11是由光刻胶4的厚度和环状注入方向3共同决定的，随着SRAM尺寸的不断缩小，光刻胶4与多晶硅栅5、栅氧6之间的距离越来越近，当投影面11延伸到栅氧6下方时，环状注入的离子将无法注入到目标区域10，这就是环状注入的阴影效应。当环状注入无法将离子注入到目标区域时，控制管的阈值电压将无法通过环状注入进行调节。

发明内容

本发明针对以上现有技术存在的问题，通过改变光刻胶的形貌，使得曝光后光刻胶的侧壁与衬底成一定角度，该角度与环状注入工艺的角度匹配，从而降低了静态随即存储器制备工艺中环状注入工艺的阴影效应。

本发明的可调节阈值电压的静态随机存储器晶体管单元制造方法，包括以下步骤：

步骤S01，提供静态随机存储器的晶体管单元，该晶体管单元的衬底上具有多晶硅栅层；

步骤S02，在该晶体管单元上涂布光刻胶层；

步骤S03，图形化该光刻胶层，形成暴露出多晶硅栅层及其周围衬底待环状注入区域的开口，该开口的侧壁是倾斜的，且该开口侧壁与开口底部衬底的待环状注入区域表面的夹角为钝角；

步骤S04，对该开口底部的衬底进行离子环状注入。

进一步地，步骤S03包括：

步骤S031，将涂布光刻胶层后的衬底置于曝光设备中；

步骤S032，远离最佳曝光位置来对该光刻胶层进行曝光；

步骤S033，对曝光后的光刻胶层进行显影；

步骤S034，对显影后的光刻胶层进行烘烤。

进一步地，步骤S032包括：调节曝光的焦距或曝光设备成像镜头与晶体管单元表面光刻胶层的距离，使该光刻胶层表面远离曝光设备的最佳聚焦平面来进行曝光。

其中，上述“远离曝光设备的最佳聚焦平面”是指在成像镜头与晶体管单元表面光刻胶层的最佳曝光距离的基础上，再拉远两者距离，以使得光刻胶层表面远离了曝光设备的最佳聚焦平面。远离的程度可根据不同情况，如不同光刻机和不同曝光工艺，来进行调节，只要实现本发明所期待的倾斜侧壁即可。

进一步地，步骤S034包括：调节烘烤的温度，使烘烤温度大于形成垂直侧壁时的烘烤温度来进行烘烤。

进一步地，该开口侧壁与开口底部衬底的待环状注入区域表面的夹角为90至120°。

进一步地，该开口侧壁与环状注入方向的夹角为0至15°。

本发明提供的可调节阈值电压的静态随机存储器晶体管单元制造方法，通过对光刻胶形貌的改变，使得光刻胶的侧壁不再与衬底垂直，而是与衬底呈一定角度，从而减小侧壁与环状注入方向的夹角，减小光刻胶遮挡的投影面积，降低静态随机存储器制备工艺中环状注入工艺的阴影效应，增大了制备工艺的窗口。

附图说明

为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中：

图1是现有静态随机存储器环状注入工艺阴影效应的结构示意图；

图2是本发明静态随机存储器晶体管阈值电压的调节方法第一实施例的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图2，本发明第一实施例中可调节阈值电压的静态随机存储器晶体管单元制造方法包括以下步骤：