TWI766082B - 靜態隨機存取記憶體的佈局圖案 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種靜態隨機存取記憶體(SRAM)的佈局圖案，至少包含兩反相器互相耦合以儲存資料，各反相器包含有一L型閘極結構位於一基底上，該L型閘極結構包含有一第一部份沿著一第一方向排列，以及一第二部分沿著一第二方向排列，其中該第一部分跨越一第一擴散區，並形成該上拉元件，其中該第一部分同時跨越一第二擴散區以及一第三擴散區，並形成該下拉元件，以及各反相器包含有一區域連接層，跨越該第二擴散區以及該第三擴散區。

Description

靜態隨機存取記憶體的佈局圖案
本發明是關於一種靜態隨機存取記憶體(static random access memory，SRAM)，尤其是一種提高下拉電晶體(pull-down transistor，PD)效能的靜態隨機存取記憶體(SRAM)的佈局圖案。
在一嵌入式靜態隨機存取記憶體(embedded static random access memory,embedded SRAM)中，包含有邏輯電路(logic circuit)和與邏輯電路連接之靜態隨機存取記憶體。靜態隨機存取記憶體本身屬於一種揮發性(volatile)的記憶單元(memory cell)，亦即當供給靜態隨機存取記憶體之電力消失之後，所儲存之資料會同時抹除。靜態隨機存取記憶體儲存資料之方式是利用記憶單元內電晶體的導電狀態來達成，靜態隨機存取記憶體的設計是採用互耦合電晶體為基礎，沒有電容器放電的問題，不需要不斷充電以保持資料不流失，也就是不需作記憶體更新的動作，這與同屬揮發性記憶體的動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory,DRAM)利用電容器帶電狀態儲存資料的方式並不相同。靜態隨機存取記憶體之存取速度相當快，因此有在電腦系統中當作快取記憶體(cache memory)等之應用。
然而隨著製程線寬與曝光間距的縮減，現今SRAM元件的製作難以利用現有的架構曝出所要的圖案。因此如何改良現有SRAM元件的架構來提升曝光的品質即為現今一重要課題。
本發明提供一種靜態隨機存取記憶體(SRAM)的佈局圖案，至少包含兩反相器互相耦合以儲存資料，該兩反相器包含一第一反相器與一第二反相器，各該反相器包含有至少一上拉元件(PLs)以及至少一下拉元件(PDs)，各反相器包含有一L型閘極結構位於一基底上，該L型閘極結構包含有一第一部份沿著一第一方向排列，以及一第二部分沿著一第二方向排列，其中該第一部分跨越一第一擴散區，並形成該上拉元件，其中該第一部分同時跨越一第二擴散區以及一第三擴散區，並形成該下拉元件，各反相器包含有一反相器輸出端，該反相器輸出端連接位於該基底上的一第一存取閘極結構以及一第二存取閘極結構，其中該第一存取閘極結構、該第二存取閘極結構沿著該第一方向排列，其中該第一存取閘極結構跨越該第二擴散區，以形成一第一存取元件(PG1)，該第二存取閘極結構跨越該第三擴散區，以形成一第二存取元件(PG2)，以及各反相器包含有一區域連接層，跨越該第二擴散區以及該第三擴散區。
本發明另提供一種靜態隨機存取記憶體(SRAM)的佈局圖案，至少包含兩反相器互相耦合以儲存資料，該兩反相器包含一第一反相器與一第二反相器，各該反相器包含有至少一上拉元件(PLs)以及 至少一下拉元件(PDs)，各反相器包含有一階梯狀結構位於一基底上，該階梯狀結構包含有一第一部份與一第二部份沿著一第一方向排列，以及一橋接部分位於該第一部份以及該第二部分之間，該橋接部分沿著一第二方向排列，其中該第一部分跨越一第一擴散區，並形成該上拉元件，其中該第二部分跨越一第二擴散區，並形成該下拉元件，各反相器包含有一反相器輸出端，該反相器輸出端連接位於該基底上的一第一存取閘極結構以及一第二存取閘極結構，其中該第一存取閘極結構、該第二存取閘極結構以及該第一部份沿著同一方向排列，且包含有同一對稱軸，其中該第一存取閘極結構跨越該第二擴散區，以形成一第一存取元件(PG1)，該第二存取閘極結構跨越該第二擴散區，以形成一第二存取元件(PG2)，以及各反相器包含有一區域連接層，跨越該第一擴散區以及該第二擴散區。
根據本發明的一實施例，其特徵在於，從上視圖來看，部分的閘極結構呈現L型，較長的第一部分跨越多個擴散區，有效增加下拉電晶體的讀取電流。而較短的第二部分與區域連接層部分重疊。因此僅需一個接觸柱即可將上述閘極結構與區域連接層電性連接，具有結構簡單、穩固的優點。
根據本發明的一實施例，其特徵在於，從上視圖來看，部分的閘極結構呈現階梯狀，或是類似一垂直的“Z”狀。其中階梯狀閘極結構的第二部分跨越大面積的擴散區，有效增加下拉電晶體的讀取電流。
10:八電晶體雙埠靜態隨機存取記憶單元
24:儲存節點
26:儲存節點
28:串接電路
30:串接電路
52:基底
54:擴散區
54A:第一擴散區
54B:第二擴散區
54B-1:第一區域
54B-2:第二區域
54B-3:第三區域
54C:第三擴散區
54D:第四擴散區
54D-1:第一區域
54D-2:第二區域
54D-3:第三區域
54E:第五擴散區
54F:第六擴散區
56:閘極結構
56A:第一閘極結構
56A-1:第一部分
56A-2:第二部分
56A-3:橋接部分
56B:第二閘極結構
56C:第三閘極結構
56D:第四閘極結構
56D-1:第一部分
56D-2:第二部分
56D-3:橋接部分
56E:第五閘極結構
56F:第六閘極結構
60A:第一區域連接層
60B:第二區域連接層
62:接觸柱
63:接觸層
PU1:第一上拉電晶體
PU2:第二上拉電晶體
PD1:第一下拉電晶體
PD2:第二下拉電晶體
PG1A:第一存取電晶體
PG1B:第二存取電晶體
PG2A:第三存取電晶體
PG2B:第四存取電晶體
Vcc:電壓源
Vss:電壓源
WL1:字元線
WL2:字元線
BL1:位元線
BL2:位元線
BL3:位元線
BL4:位元線
H1:對稱軸
V1:垂直線
第1圖為本發明靜態隨機存取記憶體中一組八電晶體雙埠靜態隨機存取記憶體(eight-transistor dual port SRAM,8TDP-SRAM)記憶單元之電路圖。
第2圖為本發明第一較佳實施例之一靜態隨機存取記憶體之佈局圖。
第3圖為本發明第二較佳實施例之一靜態隨機存取記憶體之佈局圖。
為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。
為了方便說明，本發明之各圖式僅為示意以更容易了解本發明，其詳細的比例可依照設計的需求進行調整。在文中所描述對於圖形中相對元件之上下關係，在本領域之人皆應能理解其係指物件之相對位置而言，因此皆可以翻轉而呈現相同之構件，此皆應同屬本說明書所揭露之範圍，在此容先敘明。
請參照第1圖與第2圖，第1圖為本發明靜態隨機存取記憶體中一組八電晶體雙埠靜態隨機存取記憶體(eight-transistor dual port SRAM,8TDR-SRAM)記憶單元之電路圖，第2圖為本發明第一較佳實施例之一靜態隨機存取記憶體之佈局圖。
如第1圖與第2圖所示，本發明之靜態隨機存取記憶體較佳包含至少一組靜態隨機存取記憶體單元，其中每一靜態隨機存取記憶體單元包含一八電晶體雙埠靜態隨機存取記憶單元(eight-transistor SRAM,8TDP-SRAM)10。
請參考第1圖，在本實施例中，各8TDP-SRAM記憶單元10較佳由一第一上拉電晶體(pull-up device)PU1、一第二上拉電晶體PU2、一第一下拉電晶體(pull-down transistor)PD1、一第二下拉電晶體PD2、一第一存取電晶體(access transistor)PG1A、一第二存取電晶體PG1B、一第三存取電晶體PG2A以及一第四存取電晶體PG2B構成正反器(flip-flop)，其中第一上拉電晶體PU1和第二上拉電晶體PU2、第一下拉電晶體PD1和第二下拉電晶體PD2構成栓鎖電路(latch)，使資料可以栓鎖在儲存節點(Storage Node)24或26。另外，第一上拉電晶體PU1和第二上拉電晶體PU2是作為主動負載之用，其亦可以一般之電阻來取代做為上拉電晶體，在此情況下即為四電晶體靜態隨機存取記憶體(four-transistor SRAM,4T-SRAM)。另外在本實施例中，第一上拉電晶體PU1和第二上拉電晶體PU2各自之一源極區域電連接至一電壓源Vcc，第一下拉電晶體PD1和第二下拉電晶體PD2各自之一源極區域電連接至一電壓源Vss。
在一實施例中，8TDP-SRAM記憶單元10的第一上拉電晶體PU1、第二上拉電晶體PU2是由P型金氧半導體(P-type metal oxide semiconductor,PMOS)電晶體所組成，而第一下拉電晶體PD1、第二下拉電晶體PD2和第一存取電晶體PG1A、第二存取電晶體PG1B、第三存 取電晶體PG2A與第四存取電晶體PG2B則是由N型金氧半導體(N-type metal oxide semiconductor,NMOS)電晶體所組成，但本發明不限於此。其中，第一上拉電晶體PU1和第一下拉電晶體PD1一同構成一反相器(inverter)，且這兩者所構成的串接電路28其兩端點分別耦接於一電壓源Vcc與一電壓源Vss；同樣地，第二上拉電晶體PU2與第二下拉電晶體PD2構成另一反相器，而這兩者所構成的串接電路30其兩端點亦分別耦接於電壓源Vcc與電壓源Vss。上述各存取電晶體(包含第一存取電晶體PG1A、第二存取電晶體PG1B、第三存取電晶體PG2A與第四存取電晶體PG2B)分別與該兩互相耦合的反相器之輸出端連接。其中各上拉元件、各下拉元件以及各存取元件包含有跨越於擴散區(diffusion region)上的平面式電晶體(planar transistor)。
此外，在儲存節點24處，係分別電連接有第二下拉電晶體PD2和第二上拉電晶體PU2之閘極(gate)，以及第一下拉電晶體PD1、第一上拉電晶體PU1和第一存取電晶體PG1A、第二存取電晶體PG1B的汲極(Drain)；同樣地，在儲存節點26上，亦分別電連接有第一下拉電晶體PD1和第一上拉電晶體PU1之閘極，以及第二下拉電晶體PD2、第二上拉電晶體PU2和第三存取電晶體PG2A、第四存取電晶體PG2B的汲極。至於第一存取電晶體PG1A和第三存取電晶體PG2A的閘極則分別耦接至一字元線(Word Line)WL1，第二存取電晶體PG1B和第四存取電晶體PG2B的閘極則分別耦接至一字元線(Word Line)WL2，而第一存取電晶體PG1A的源極(Source)耦接至相對應之一位元線(Bit Line)BL1，第二存取電晶體PG1B的源極耦接至相對應之一位元線BL2，第三存取電晶體PG2A的源極耦接至相對應之一位元線BL3，而第四存取電晶體PG2B的 源極耦接至相對應之一位元線BL4。
請參考第2圖，在本實施例中，8TDP-SRAM記憶單元10設於一基底52上，例如一矽基底或矽覆絕緣(SOI)基板，基底52上設有複數條相互平行排列的擴散區54，且各擴散區54周圍設有淺溝隔離(圖未示)。
此外，基底52上包含有多個閘極結構56，上述各電晶體(包含第一上拉電晶體PU1、第一下拉電晶體PD1、第二上拉電晶體PU2、第二下拉電晶體PD2、第一存取電晶體PG1A、第二存取電晶體PG1B、第三存取電晶體PG2A以及第四存取電晶體PG2B)皆包含有一閘極結構56跨越於至少一擴散區54上，並構成各電晶體。
在本發明中，同一閘極結構同時跨越多個不同的擴散區54，如此有助於提升該電晶體的閘極寬度，換句話說，在等效電路上，相當於多個電晶體相互並聯。因此，在一有限的固定空間之內，提高電晶體的讀取電流值(Iread)，並可以加速整體SRAM的運算速度。
如第2圖所示，為了明確定義各擴散區54與閘極結構56的位置，將擴散區54區分為第一擴散區54A、第二擴散區54B、第三擴散區54C、第四擴散區54D、第五擴散區54E以及第六擴散區54F。其中第一擴散區54A、第二擴散區54B與第三擴散區54C屬於同一反相器(請一併參考第1圖)，第四擴散區54D、第五擴散區54E與第六擴散區54F屬於另外一反相器。此外，將閘極結構56區分為第一閘極結構56A、第二閘極 結構56B、第三閘極結構56C、第四閘極結構56D、第五閘極結構56E與第六閘極結構56F。可理解的是，第一擴散區54A至第六擴散區54F皆屬於擴散區54。第一閘極結構56A至第六閘極結構56F皆屬於閘極結構56。
值得注意的是，本實施例中的第一閘極結構56A以及第四閘極結構56D分別為L型結構，第一閘極結構56A包含有一較長的第一部分56A-1以及一較短的第二部分56A-2；同樣地，第四閘極結構56D包含有一較長的第一部分56D-1以及一較短的第二部分56D-2。較佳而言，第一閘極結構56A以及第二閘極結構56D皆為一體成型結構(integrally formed structure)。以第一閘極結構56A為例，第一閘極結構56A的第一部分56A-1以及第二部分56A-2兩者直接接觸，材質相同，且同時被形成於同一平面上。
本實施例中，第二閘極結構56B、第三閘極結構56C、第五閘極結構56E、第六閘極結構56F、第一閘極結構56A的第一部分56A-1以及第四閘極結構56D的第一部分56D-1皆沿著一第一方向排列(例如X軸)，各擴散區54、第一閘極結構56A的第二部分56A-2以及第四閘極結構56D的第二部分56D-2則沿著一第二方向排列(例如Y軸)。較佳而言，第一方向與第二方向互相垂直。
本實施例中，第一閘極結構56A的第一部分56A-1跨越於第一擴散區54A上形成第一上拉電晶體PU1，此外第一閘極結構56A的第一部分56A-1更跨越於第二擴散區54B以及第三擴散區54C，並且形成第一下拉電晶體PD1；第二閘極結構56B跨越於第二擴散區54B上形成第一 存取電晶體PG1A；第三閘極結構56C跨越於第三擴散區54C上形成第二存取電晶體PG1B；第四閘極結構56D的第一部分56D-1跨越於第四擴散區54D上形成第二上拉電晶體PU2，此外第四閘極結構56D的第一部分56D-1更跨越於第五擴散區54E以及第六擴散區54F，並且形成第二下拉電晶體PD2；第五閘極結構56E跨越於第五擴散區54E上形成第三存取電晶體PG2A；第六閘極結構56F跨越於第六擴散區54F上形成第四存取電晶體PG2B。
值得注意的是，以第2圖中的第一閘極結構56A為例，第一閘極結構56A的第一部分56A-1跨越兩個不同的擴散區而形成兩個下拉電晶體，但在等效電路上相當於兩個下拉電晶體相互並聯，因此第一下拉電晶體PD1的讀取電流相當於兩個不同的下拉電晶體各自的讀取電流加總，如此大幅增加第一下拉電晶體PD1的讀取電流，進而增加整體SRAM的效能。同理，第四閘極結構56D跨越不同擴散區，也可增加第二下拉電晶體PD2的讀取電流。
另外，基底52上包含有多個接觸柱62與接觸層63，連接不同電晶體(例如連接第二上拉電晶體PU2的閘極與第一上拉電晶體PU1的汲極)，或著是將各電晶體連接至其他元件(例如將第一上拉電晶體PU1的源極連接至電壓源Vcc)。此外，第2圖中直接將各接觸結構所對應連接的元件(例如電壓源Vcc、電壓源Vss、第一字元線WL1、第二字元線WL2、第一位元線BL1、第二位元線BL、第三位元線BL3與第四位元線BL4)標示於各接觸柱62或接觸層63上，以清楚表達各接觸柱62與接觸層63的所對應的元件。
本發明還包含有第一區域連接層60A與第二區域連接層60B，皆沿著第一方向排列。其中第一區域連接層60A與第四閘極結構56D的第二部分56D-2部分重疊，且第一區域連接層60A與第二部分56D-2之間僅包含有一個接觸柱62，而不包含其他接觸層63。此外，第一區域連接層60A跨越於第二擴散區54B以及第三擴散區54C上，將第二上拉電晶體PU2的閘極、第一下拉電晶體PD1的汲極、第一存取電晶體PG1A的汲極、第二存取電晶體PG1B的汲極連接在一起(也就是對應第1圖中的儲存節點24)。此外，值得注意的是，第一區域連接層60A與第四擴散區54D並不重疊。另一方面，第二區域連接層60B與第一閘極結構56A的第二部分56A-2部分重疊，且第二區域連接層60B與第二部分56A-2之間僅包含有一個接觸柱62，而不包含其他接觸層63。此外，第二區域連接層60B跨越於第五擴散區54E以及第六擴散區54F上，將第一上拉電晶體PU1的閘極、第二下拉電晶體PD2的汲極、第三存取電晶體PG2A的汲極、第四存取電晶體PG2B的汲極連接在一起(也就是對應第1圖中的儲存節點26)。此外，值得注意的是，第二區域連接層60B與第一擴散區54A並不重疊。
值得注意的是，在第2圖中，具有相同性質的元件包含有相同的網底。例如所有閘極結構以相同的網底繪示，而所有的接觸柱也以相同的網底繪示。本發明所繪示的其餘元件也以此類推。此外，第一區域連接層60A或第二區域連接層60B與接觸層63具有相同性質，因此以同樣網底表示。
後續步驟中，將繼續形成其他介電層、接觸結構與金屬層等，堆疊於上述元件上方。由於本發明不限制後續接觸結構與金屬層的形狀、數量等，因此在此不多加贅述。
本實施例的特徵在於，從上視圖來看，部分的閘極結構(例如第一閘極結構56A或第四閘極結構56D)呈現L型，較長的第一部分跨越多個擴散區，有效增加下拉電晶體的讀取電流。而較短的第二部分與區域連接層(例如第一區域連接層60A或第二區域連接層60B)部分重疊。因此僅需一個接觸柱即可將上述閘極結構與區域連接層電性連接，具有結構簡單、穩固的優點。
另外，上述各電晶體雖然以平面式電晶體(planar transistor)為例，也就是閘極結構跨越於擴散區上。但是本發明中也可以在基底上形成多個鰭狀結構，並且以鰭狀電晶體代替原先的平面式電晶體，此結構也屬於本發明的涵蓋範圍內。
下文將針對本發明之的不同實施樣態進行說明，且為簡化說明，以下說明主要針對各實施例不同之處進行詳述，而不再對相同之處作重覆贅述。此外，本發明之各實施例中相同之元件係以相同之標號進行標示，以利於各實施例間互相對照。
請參考第3圖，其繪示本發明第二較佳實施例的靜態隨機存取記憶體(SRAM)的佈局圖案。本實施例也與上述實施例相同，具有相同的電路圖(請參考第1圖)。在佈局圖案中，基底52上包含有多個閘極 結構56，分別標示為第3圖中的第一閘極結構56A、第二閘極結構56B、第三閘極結構56C、第四閘極結構56D、第五閘極結構56E與第六閘極結構56F。以及多個擴散區54，分別標示為第3圖中的第一擴散區54A、第二擴散區54B、第三擴散區54C以及第四擴散區54D。
在本實施例中，從上視圖來看，第二擴散區54B與第四擴散區54D並非為長條狀，而是一具有類似U型面積的區域。其中，第二擴散區54B包含有一第一區域54B-1、一第二區域54B-2以及一第三區域54B-3，其中第一區域54B-1的寬度(第3圖中的X軸方向)大於第二區域54B-2以及第三區域54B-3的寬度總和。此外第一區域54B-1直接接觸第二區域54B-2以及第三區域54B-3。同理，第四擴散區54D包含有一第一區域54D-1、一第二區域54D-2以及一第三區域54D-3，其中第一區域54D-1的寬度大於第二區域54D-2以及第三區域5DB-3的寬度總和。此外第一區域54D-1直接接觸第二區域54D-2以及第三區域54D-3。
除此之外，本發明的特徵在於，各反相器中的第一閘極結構56A與第四閘極結構56D皆為一階梯狀結構(從上視圖來看呈現階梯狀)。第一閘極結構56A包含有一第一部份56A-1、一第二部分56A-2以及一橋接部分56A-3。同理，第四閘極結構56D包含有一第一部份56D-1、一第二部分56D-2以及一橋接部分56D-3。
另外在本實施例中，第二閘極結構56B、第三閘極結構56C、第五閘極結構56E、第六閘極結構56F、第一閘極結構56A的第一部分56A-1、第二部分56A-2、以及第四閘極結構56D的第一部分56D-1、第 二部分56D-2皆沿著一第一方向排列(例如X軸)。第一擴散區54A、第三擴散區54C、第一閘極結構56A的橋接部分56A-3以及第四閘極結構56D的橋接部分56D-3則沿著一第二方向排列(例如Y軸)。較佳而言，第一方向與第二方向互相垂直。此外，第一閘極結構56A的第一部分56A-1、第二閘極結構56B與第三閘極結構56C擁有共同的對稱軸(如第3圖所示的水平線H1)，而第一閘極結構56A的第一部分56A-1與第二部分56A-2擁有不同的對稱軸(不同的水平對稱軸，也就是說第一部分56A-1與第二部分56A-2在水平方向不互相切齊)。
本實施例中，第一閘極結構56A與第四閘極結構56D都具有階梯狀結構。更詳細而言，針對同一反相器中(也就是包含有第一上拉電晶體PU1、第一下拉電晶體PD1、第一存取電晶體PG1A與第二存取電晶體PG1B)，以第3圖中的第一閘極結構56A為例，定義橋接部分56A-3的一對稱軸為一垂直線V1，其中第一部份56A-1位於垂直線V1的一側(也就是第3圖中的左側)，而第二部分56A-2、第二閘極結構56B與第三閘極結構56C則位於垂直線V1的另外一側(第3圖中的右側)。
值得注意的是，本實施例中的第一閘極結構56A以及第四閘極結構56D較佳皆為一體成型結構(integrally formed structure)。以第一閘極結構56A為例，第一閘極結構56A的第一部分56A-1、第二部分56A-2以及橋接部分56A-3兩者直接接觸，材質相同且同時被形成於同一平面上。
本實施例中，第一閘極結構56A的第一部分56A-1跨越於第一 擴散區54A上形成第一上拉電晶體PU1，此外第一閘極結構56A的第二部分56A-2跨越於第二擴散區54B的第一區域54B-1，並且形成第一下拉電晶體PD1；第二閘極結構56B跨越於第二擴散區54B的第二區域54B-2上形成第一存取電晶體PG1A；第三閘極結構56C跨越於第二擴散區54B的第三區域54B-3上形成第二存取電晶體PG1B；第四閘極結構56D的第一部分56D-1跨越於第三擴散區54C上形成第二上拉電晶體PU2，此外第四閘極結構56D的第一部分56D-1更跨越於第四擴散區54D的第一區域54D-1，形成第二下拉電晶體PD2；第五閘極結構56E跨越於第四擴散區54D的第二區域54D-2上形成第三存取電晶體PG2A；第六閘極結構56F跨越於第四擴散區54D的第三區域54D-3上形成第四存取電晶體PG2B。
值得注意的是，以第3圖中的第一閘極結構56A為例，第一閘極結構56A的第二部分56A-2跨越第二擴散區54B的第一區域54B-1。其中由於第一區域54B-1的寬度較大(X軸方向)，比第二區域54B-2與第三區域54B-3的總和更大，因此可大幅增加第一下拉電晶體PD1的讀取電流，進而增加整體SRAM的效能。同理，第四閘極結構56D跨越面積較大的第四擴散區54D的第一區域54D-1，也可增加第二下拉電晶體PD2的讀取電流。
另外，基底52上包含有多個接觸柱62與接觸層63，連接不同電晶體(例如連接第二上拉電晶體PU2的閘極與第一上拉電晶體PU1的汲極)，或著是將各電晶體連接至其他元件(例如將第一上拉電晶體PU1的源極連接至電壓源Vcc)。此外，第3圖中直接將各接觸結構所對應連 接的元件(例如電壓源Vcc、電壓源Vss、第一字元線WL1、第二字元線WL2、第一位元線BL1、第二位元線BL、第三位元線BL3與第四位元線BL4)標示於各接觸柱62或接觸層63上，以清楚表達各接觸柱62與接觸層63的所對應的元件。
本發明還包含有第一區域連接層60A與第二區域連接層60B，皆沿著第一方向排列，並且從上視圖來看，橋接部分56A-3或橋接部分56D-3與第一區域連接層60A或第二區域連接層60B部分重疊。其中當第一閘極結構56A與第四閘極結構56D為一體成形結構時，第一區域連接層60A與第二區域連接層60B可能形成於一介電層中，其中該介電層位於第一閘極結構56A與第四閘極結構56D所在的介電層之上層。
值得注意的是，在第3圖中，具有相同性質的元件包含有相同的網底。例如所有閘極結構以相同的網底繪示，而所有的接觸柱也以相同的網底繪示。本發明所繪示的其餘元件也以此類推。此外，第一區域連接層60A或第二區域連接層60B與接觸層63具有相同性質，因此以同樣網底表示。
後續步驟中，將繼續形成其他介電層、接觸結構與金屬層等，堆疊於上述元件上方。由於本發明不限制後續接觸結構與金屬層的形狀、數量等，因此在此不多加贅述。
本實施例的特徵在於，從上視圖來看，部分的閘極結構(例如第一閘極結構56A或第四閘極結構56D)呈現階梯狀，或是類似一垂直 的“Z”狀。其中階梯狀閘極結構的第二部分跨越大面積的擴散區，有效增加下拉電晶體的讀取電流。
另外，上述各電晶體雖然以平面式電晶體(planar transistor)為例，也就是閘極結構跨越於擴散區上。但是本發明中也可以在基底上形成多個鰭狀結構，並且以鰭狀電晶體代替原先的平面式電晶體，此結構也屬於本發明的涵蓋範圍內。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10:八電晶體雙埠靜態隨機存取記憶單元
52:基底
54:擴散區
54A:第一擴散區
54B:第二擴散區
54C:第三擴散區
54D:第四擴散區
54E:第五擴散區
54F:第六擴散區
56:閘極結構
56A:第一閘極結構
56A-1:第一部分
56A-2:第二部分
56B:第二閘極結構
56C:第三閘極結構
56D:第四閘極結構
56D-1:第一部分
56D-2:第二部分
56E:第五閘極結構
56F:第六閘極結構
60A:第一區域連接層
60B:第二區域連接層
62:接觸柱
63:接觸層
PU1:第一上拉電晶體
PU2:第二上拉電晶體
PD1:第一下拉電晶體
PD2:第二下拉電晶體
PG1A:第一存取電晶體(
PG1B:第二存取電晶體
PG2A:第三存取電晶體
PG2B:第四存取電晶體
Vcc:電壓源
Vss:電壓源
WL1:字元線
WL2:字元線
BL1:位元線
BL2:位元線
BL3:位元線
BL4:位元線

Claims (16)

  1. 一種靜態隨機存取記憶體(SRAM)的佈局圖案，至少包含：兩反相器互相耦合以儲存資料，該兩反相器包含一第一反相器與一第二反相器，各該反相器包含有至少一上拉元件(PLs)以及至少一下拉元件(PDs)；各反相器包含有一L型閘極結構位於一基底上，該L型閘極結構包含有一第一部份沿著一第一方向排列，以及一第二部分沿著一第二方向排列，其中該第一部分跨越一第一擴散區，並形成該上拉元件，其中該第一部分同時跨越一第二擴散區以及一第三擴散區，並形成該下拉元件；各反相器包含有一反相器輸出端，該反相器輸出端連接位於該基底上的一第一存取閘極結構以及一第二存取閘極結構，其中該第一存取閘極結構、該第二存取閘極結構沿著該第一方向排列，其中該第一存取閘極結構跨越該第二擴散區，以形成一第一存取元件(PG1)，該第二存取閘極結構跨越該第三擴散區，以形成一第二存取元件(PG2)；以及各反相器包含有一區域連接層，跨越該第二擴散區以及該第三擴散區。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的靜態隨機存取記憶體佈局圖案，其中從上視圖來看，該第一反相器的該L型閘極結構與該第二反相器的該區域連接層部分重疊。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的靜態隨機存取記憶體佈局圖案，其中該第一反相器的該L型閘極結構的該第二部分與該第二反相器 的該區域連接層部分重疊。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的靜態隨機存取記憶體佈局圖案，其中該區域連接層與該第一擴散區不重疊。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的靜態隨機存取記憶體佈局圖案，其中該第一方向與該第二方向互相垂直。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的靜態隨機存取記憶體佈局圖案，其中該第二反相器的該第一擴散區，位於該第一反相器的該第一擴散區以及該第一反相器的該第三擴散區之間。
  7. 一種靜態隨機存取記憶體(SRAM)的佈局圖案，至少包含：兩反相器互相耦合以儲存資料，該兩反相器包含一第一反相器與一第二反相器，各該反相器包含有至少一上拉元件(PLs)以及至少一下拉元件(PDs)；各反相器包含有一階梯狀結構位於一基底上，該階梯狀結構包含有一第一部份與一第二部份沿著一第一方向排列，以及一橋接部分位於該第一部份以及該第二部分之間，該橋接部分沿著一第二方向排列，其中該第一部分跨越一第一擴散區，並形成該上拉元件，其中該第二部分跨越一第二擴散區，並形成該下拉元件；各反相器包含有一反相器輸出端，該反相器輸出端連接位於該基底上的一第一存取閘極結構以及一第二存取閘極結構，其中該第一存取閘極結構、該第二存取閘極結構以及該第一部份沿著同一方向排列， 且包含有同一對稱軸，其中該第一存取閘極結構跨越該第二擴散區，以形成一第一存取元件(PG1)，該第二存取閘極結構跨越該第二擴散區，以形成一第二存取元件(PG2)；以及各反相器包含有一區域連接層，跨越該第一擴散區以及該第二擴散區。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的靜態隨機存取記憶體佈局圖案，其中該第一方向與該第二方向互相垂直。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的靜態隨機存取記憶體佈局圖案，其中該第一部分位於該橋接部分的一側，該第二部分、該第一存取閘極結構以及該第二存取閘極結構皆位於該橋接部分的另外一側。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的靜態隨機存取記憶體佈局圖案，其中從上視圖來看，該第二擴散區為一U型面積區域，具有一第一區域、一第二區域以及一第三區域，其中該第一區域的一寬度大於該第二區域的一寬度以及該第三區域的一寬度。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的靜態隨機存取記憶體佈局圖案，其中該階梯狀結構的該第二部分跨越該第二擴散區的該第一區域。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的靜態隨機存取記憶體佈局圖案，其中該第一存取閘極結構跨越該第二擴散區的該第二區域。
  13. 如申請專利範圍第10項所述的靜態隨機存取記憶體佈局圖案，其中該第二存取閘極結構跨越該第二擴散區的該第五部份。
  14. 如申請專利範圍第10項所述的靜態隨機存取記憶體佈局圖案，其中該第一區域直接接觸該第二區域與以及該第三區域。
  15. 如申請專利範圍第7項所述的靜態隨機存取記憶體佈局圖案，其中該階梯狀閘極結構的該第一部分與該第二部分具有不同的對稱軸。
  16. 如申請專利範圍第7項所述的靜態隨機存取記憶體佈局圖案，其中該第二存取閘極結構位於該第一存取閘極結構與該第一部份之間。
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