集成式组合件和形成集成式组合件的方法技术

技术编号:22660488 阅读:34 留言:0更新日期:2019-11-28 04:08
本申请案涉及集成式组合件和形成集成式组合件的方法。一些实施例包含一种集成式组合件,其包括具有与第二区域相邻的第一区域的绝缘块体。所述第一区域与所述第二区域相比具有并入其中的较大量的一或多种惰性间隙元素。一些实施例包含一种集成式组合件,其具有竖直延伸的沟道材料柱,并且具有沿着所述沟道材料柱的存储器单元。导电结构在所述沟道材料柱下方。所述导电结构包含与所述沟道材料柱的底部区域直接接触的掺杂半导体材料。绝缘块体沿着所述沟道材料柱的所述底部区域。所述绝缘块体具有在下部区域上方的上部区域。所述下部区域与所述上部区域相比具有并入其中的较大量的一或多种惰性间隙元素。一些实施例包含一种形成集成式组合件的方法。

Integrated assembly and method of forming integrated assembly

The present application relates to an integrated assembly and a method for forming an integrated assembly. Some embodiments include an integrated assembly including an insulating block having a first region adjacent to the second region. Compared with the second region, the first region has one or more inert gap elements incorporated into it. Some embodiments include an integrated assembly having a channel material column extending vertically and a memory unit along the channel material column. The conductive structure is under the channel material column. The conductive structure comprises a doped semiconductor material in direct contact with the bottom area of the channel material column. The insulating block is along the bottom area of the channel material column. The insulating block has an upper region above the lower region. Compared with the upper region, the lower region has one or more inert gap elements incorporated into it. Some embodiments include a method of forming an integrated assembly.

【技术实现步骤摘要】
集成式组合件和形成集成式组合件的方法
本专利技术涉及集成式组合件(例如,三维NAND)和形成集成式组合件的方法。
技术介绍
存储器为电子系统提供数据存储。快闪存储器是一种类型存储器,且大量用于现代计算机和装置中。举例来说,现代个人计算机可将BIOS存储在快闪存储器芯片上。作为另一实例,越来越常见的是,计算机和其它装置利用呈固态驱动器的快闪存储器替代传统的硬盘驱动器。作为又一实例,快闪存储器在无线电子装置中普及,这是因为所述快闪存储器使得制造商能够在新的通信协议变得标准化时支持所述新的通信协议,且使得制造商能够提供针对增强特征远程升级装置的能力。NAND可为闪存存储器的基本架构,且可被配置成包括竖直堆叠的存储器单元。在具体地描述NAND之前,可能有帮助的是更一般地描述集成式布置内的存储器阵列的关系。图1示出包含以下各项的现有技术装置1000的框图:存储器阵列1002,其具有布置成行和列的多个存储器单元1003;以及存取线1004(例如,用以传导信号WL0到WLm的字线);和第一数据线1006(例如,用以传导信号BL0到BLn的位线)。存取线1004和第一数据线1006可用于传送来往于存储器单元1003的信息。行解码器1007和列解码器1008解码地址线1009上的地址信号A0到AX以确定将存取存储器单元1003中的哪些存储器单元。感应放大器电路1015操作以确定从存储器单元1003读取的信息的值。I/O电路1017在存储器阵列1002与输入/输出(I/O)线1005之间传送信息的值。I/O线1005上的信号DQ0到DQN可表示从存储器单元1003读取或待写入到存储器单元1003中的信息的值。其它装置可通过I/O线1005、地址线1009或控制线1020与装置1000通信。存储器控制单元1018用以控制待对存储器单元1003执行的存储器操作,并且使用控制线1020上的信号。装置1000可分别在第一供应线1030和第二供应线1032上接收供应电压信号Vcc和Vss。装置1000包含选择电路1040和输入/输出(I/O)电路1017。选择电路1040可经由I/O电路1017对信号CSEL1到CSELn作出响应以选择第一数据线1006和第二数据线1013上的信号,所述信号可表示有待从存储器单元1003读取或有待被编程到存储器单元1003中的信息的值。列解码器1008可基于地址线1009上的A0到AX地址信号选择性地启动CSEL1到CSELn信号。选择电路1040可选择第一数据线1006和第二数据线1013上的信号以在读取和编程操作期间在存储器阵列1002与I/O电路1017之间实现通信。图1的存储器阵列1002可为NAND存储器阵列,且图2示出可用于图1的存储器阵列1002的三维NAND存储器装置200的框图。装置200包括多串电荷存储装置。在第一方向(Z-Z')上,每串电荷存储装置可包括例如彼此上下堆叠的三十二个电荷存储装置,其中每一电荷存储装置对应于例如三十二排(tier)(例如,Tier0-Tier31)中的一个。相应串的电荷存储装置可共享共同沟道区域,例如在相应半导体材料(例如,多晶硅)柱中形成的共同沟道区域,所述串电荷存储装置围绕所述半导体材料柱形成。在第二方向(X-X')上,每一第一群组例如十六个第一群组的多个串可包也被称作字线WL)的八串。括例如共享多个(例如,三十二个)存取线(即,“全局控制栅极(CG)线”,所述存取线中的每一个可耦合排内的电荷存储装置。当每一电荷存储装置包括能够存储两位信息的单元时,同一存取线耦合(且因此对应于同一排)的电荷存储装置可在逻辑上分组成例如两页,例如P0/P32、P1/P33、P2/P34等。在第三方向(Y-Y')上,每一第二群组例如八个第二群组的多个串可包括八个数据线中的对应数据线耦合的十六串。存储块的大小可包括1024页且整体约为16MB(例如,16WL×32排×2位=1024页/块,块大小=1024页×16KB/页=16MB)。串、排、存取线、数据线、第一群组、第二群组和/或页的数目可大于或小于图2中示出的数目。图3示出在X-X'方向上的图2的3DNAND存储器装置200的存储器块300的横截面图,所述存储器块300包含关于图2描述的十六个第一群组的串中的一个第一群组中的十五串电荷存储装置。多串存储器块300可分组成多个子集310、320、330(例如,拼片列),例如拼片列I、拼片列j和拼片列K,其中每一子集(例如,拼片列)包括存储块300的“部分块”。全局漏极侧选择栅极(SGD)线340可耦合到所述多串的SGD。举例来说,全局SGD线340可经由多个(例如,三个)子SGD驱动器332、334、336中的对应子SGD驱动器耦合到多个(例如,三个)子SGD线342、344、346,其中每一子SGD线对应于相应子集(例如,拼片列)。子SGD驱动器332、334、336中的每一个可独立于其它部分块的串的SGD而同时耦合或切断对应部分块(例如,拼片列)的串的SGD。全局源极侧选择栅极(SGS)线360可耦合到多个串的SGS。举例来说,全局SGS线360可经由多个子SGS驱动器322、324、326中的对应子SGS驱动器耦合到多个子SGS线362、364、366,其中每一子SGS线对应于相应子集(例如,拼片列)。子SGS驱动器322、324、326中的每一个可独立于其它部分块的的串的SGS而同时耦合或切断对应部分块(例如,拼片列)的串的SGS。全局存取线(例如,全局CG线)350可耦合对应于多串中的每一串的相应排的电荷存储装置。每一全局CG线(例如,全局CG线350)可经由多个子串驱动器312、314和316中的对应子串驱动器耦合到多个子存取线(例如,子CG线)352、354、356。子串驱动器中的每一个可独立于其它部分块和/或其它排的电荷存储装置而同时耦合或切断对应于相应部分块和/或排的电荷存储装置。对应于相应子集(例如,部分块)和相应排的电荷存储装置可包括“部分排”(例如,单个“拼片”)的电荷存储装置。对应于相应子集(例如,部分块)的串可耦合到子源极372、374和376(例如,“拼片源极”)中的对应子源极,其中每一子源极耦合到相应电源。替代地参考图4的示意图示描述NAND存储器装置200。存储器阵列200包含字线2021到202N,以及位线2281到228M。存储器阵列200还包含NAND串2061到206M。每一NAND串包含电荷存储晶体管2081到208N。电荷存储晶体管可使用浮动栅极材料(例如,多晶硅)存储电荷,或可使用电荷俘获材料(例如氮化硅、金属纳米点等)存储电荷。电荷存储晶体管208位于字线202与串206的相交点处。电荷存储晶体管208表示用于存储数据的非易失性存储器单元。每一NAND串206的电荷存储晶体管208以源极到漏极方式串联连接于源极选择装置(例如,源极侧选择栅极SGS)210与漏极选择装置(例如,漏极侧选择栅极SGD)212之间。每一源极选择装置210位于串206与源极选择线214的相交点处,而每一漏极选择装置212位于串本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成式组合件,其包括绝缘块体;所述绝缘块体具有与第二区域相邻的第一区域;所述第一区域与所述第二区域相比具有并入其中的较大量的一或多种惰性间隙元素。/n

【技术特征摘要】
20180516 US 15/980,9081.一种集成式组合件,其包括绝缘块体;所述绝缘块体具有与第二区域相邻的第一区域;所述第一区域与所述第二区域相比具有并入其中的较大量的一或多种惰性间隙元素。


2.根据权利要求1所述的集成式组合件,其中所述绝缘块体包括跨所述第一和第二区域延伸的单一绝缘组成物;其中所述一或多种惰性间隙元素分散于所述第一区域内的所述绝缘组成物内。


3.根据权利要求1所述的集成式组合件,其中所述绝缘块体包括两种或更多种不同的绝缘组成物;其中所述一或多种惰性间隙元素分散于所述第一区域内的所述绝缘组成物中的至少一种内。


4.根据权利要求1所述的集成式组合件,其中所述第二区域具有并入其中的约0原子百分比的所述一或多种惰性间隙元素。


5.根据权利要求1所述的集成式组合件,其中所述第二区域具有并入其中的大于0原子百分比的所述一或多种惰性间隙元素。


6.根据权利要求1所述的集成式组合件,其中并入于所述第二区域内的所述一或多种惰性间隙元素的量在从约0原子百分比到小于或等于约2原子百分比的范围内。


7.根据权利要求1所述的集成式组合件,其中并入于所述第二区域内的所述一或多种惰性间隙元素的量在从约0原子百分比到小于或等于约0.5原子百分比的范围内。


8.根据权利要求1所述的集成式组合件,其中所述第一区域具有并入其中的至少约1原子百分比的所述一或多种惰性间隙元素。


9.根据权利要求1所述的集成式组合件,其中并入于所述第一区域内的所述一或多种惰性间隙元素的量在从约1原子百分比到小于或等于约10原子百分比的范围内。


10.根据权利要求1所述的集成式组合件,其中并入于所述第一区域内的所述一或多种惰性间隙元素的量在从约1原子百分比到小于或等于约5原子百分比的范围内。


11.根据权利要求1所述的集成式组合件,其中并入于所述第一区域内的所述一或多种惰性间隙元素的量在从约1原子百分比到小于或等于约3原子百分比的范围内。


12.根据权利要求1所述的集成式组合件,其中所述一或多种惰性间隙元素选自由以下组成的群组:氩、氙、氪、氦、氖和其混合物。


13.根据权利要求1所述的集成式组合件,其中所述绝缘块体包含氮化硅和碳化硅中的一个或两个。


14.根据权利要求1所述的集成式组合件,其中所述绝缘块体包含一或多种绝缘氧化物。


15.根据权利要求14所述的集成式组合件,其中所述一或多种绝缘氧化物包含氧化镁、氧化钪、氧化钇、二氧化铪、氧化铝、氧化锆、氧化铈、三氧化钛、氧化钽和镧系元素的氧化物中的至少一种。


16.根据权利要求1所述的集成式组合件,其中所述第二区域在所述第一区域上方。


17.一种集成式组合件,其包括:
竖直延伸的沟道材料柱;
存储器单元,其沿着所述沟道材料柱;
导电结构,其在所述沟道材料柱下方并且包括与所述沟道材料柱的底部区域直接接触的导电区域;和
绝缘块体,其沿着所述沟道材料柱的所述底部区域;所述绝缘块体具有在下部区域上方的上部区域;所述绝缘块体的所述下部区域与所述绝缘块体的所述上部区域相比具有并入其中的较大量的一或多种惰性间隙元素。


18.根据权利要求17所述的集成式组合件,其中所述导电区域包括掺杂半导体材料。


19.根据权利要求17所述的集成式组合件,其中所述上部区域和下部区域两者包括相同的绝缘组成物。


20.根据权利要求17所述的集成式组合件,其中所述上部区域和下部区域包括相对于彼此不同的绝缘组成物。


21.根据权利要求17所述的集成式组合件,其中所述一或多种惰性间隙元素选自由以下组成的群组:氩、氙、氪、氦、氖和其混合物。


22.根据权利要求17所述的集成式组合件,其中并入于所述上部区域内的所述一或多种惰性间隙元素的量在从约0原子百分比到小于或等于约2原子百分比的范围内;且其中并入于所述下部区域内的所述一或多种惰性间隙元素的量在从约1原子百分比到小于或等于约10原子百分比的范围内。


23.根据权利要求17所述的集成式组合件,其中所述绝缘块体包含一或多种绝缘氧化物,其中所述一或多种绝缘氧化物包含氧化镁、氧化钪、氧化钇、二氧化铪、氧化铝、氧化锆、氧化铈、三氧化钛、氧化钽和镧...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·比林斯利E·A·麦克蒂尔C·W·佩茨李浩宇J·M·梅尔德里姆Y·J·胡
申请(专利权)人:美光科技公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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