存储器装置中的低电阻通孔触点制造方法及图纸

技术编号:30221295 阅读:23 留言:0更新日期:2021-09-29 09:41
本申请涉及存储器装置中的低电阻通孔触点。可以形成通孔以从周围的材料突出。可以在阵列区域上方以及在通孔上方形成阻隔材料。在阻隔材料上方形成接入线材料的第一层后,可以应用平坦化工艺直到暴露通孔的顶部。平坦化工艺可以从通孔上方去除接入线材料和阻隔材料,而接入线材料和阻隔材料可以保持在阵列区域上方。接入线材料的第一层可以在平坦化工艺期间保护未去除的阻隔材料。接入线材料的第二层可以形成在接入线材料的第一层上方并且与通孔直接接触。孔直接接触。孔直接接触。

【技术实现步骤摘要】
存储器装置中的低电阻通孔触点
[0001]交叉引用
[0002]本专利申请要求于2020年3月27日由阿尔比尼(Albini)提交、名称为“存储器装置中的低电阻通孔触点(LOW RESISTANCE VIA CONTACTS IN A MEMORY DEVICE)”的美国专利申请第16/832,324号的优先权,其就此转让给受让人并且其全部内容通过引用明确并入本文中。


[0003]
涉及存储器装置中的低电阻通孔触点。

技术介绍

[0004]存储器装置广泛用于在诸如计算机、用户装置、照相机和数字显示器等的各种电子装置中存储信息。通过将存储器装置内的存储器单元编程为各种状态来存储信息。例如,二进制存储器单元可以被编程为两种支持的状态之一,通常由逻辑1或逻辑0表示。在一些示例中,单个存储器单元可以支持多于两种的状态,可以存储其中的任何一种状态。为了访问所存储的信息,装置组件可以读取或感测存储器装置中的至少一种存储状态。为了存储信息,装置组件可以在存储器装置中写入或编程状态。
[0005]存在各种类型的存储器装置,包括磁性硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态RAM(DRAM)、同步动态RAM(SDRAM)、铁电RAM(FeRAM)、磁性RAM(MRAM)、电阻性RAM(RRAM)、闪存和相变存储器(PCM)等。存储器装置可以是易失性的或非易失性的。即使在没有外部电源的情况下,诸如FeRAM之类的非易失性存储器也可以长时间保持其存储的逻辑状态。诸如DRAM之类的易失性存储器装置可能会随着时间的流逝而失去其存储的状态,除非它们通过外部电源进行周期性地刷新。还存在各种类型的存储器架构。例如,可以以交叉点架构来布置PCM存储器单元阵列以形成交叉点存储器阵列。

技术实现思路

[0006]描述了一种方法。该方法可以包括形成延伸穿过介电材料的通孔,其中介电材料设置在通孔和用于存储器阵列的一组材料之间;在用于存储器阵列的一组材料和通孔上方形成第一材料;以及在第一材料上方形成第一金属层,其中第一金属层用于存储阵列的接入线。该方法可以进一步包括平坦化第一金属层的顶表面以及在第一金属层上方形成用于接入线的第二金属层。
[0007]描述了一种设备。该设备可以包括存储器单元阵列和延伸穿过介电材料的通孔,其中介电材料设置在存储器单元阵列和通孔之间。该设备可以进一步包括在存储器单元阵列和介电材料上方的第一材料,其中通孔从介电材料突出,突出的高度大于在存储器单元阵列上方的第一材料的厚度;以及在第一材料上方的接入线,其中接入线从存储器单元阵列上方延伸到通孔上方,并且接入线与第一材料的顶表面和通孔的顶表面接触。
[0008]描述了另一种方法。该方法可以包括形成延伸穿过介电材料的通孔,其中介电材
料在通孔和用于存储器阵列的一组材料之间;以及去除介电材料的一部分,其中通孔至少部分地基于去除的介电材料的一部分在介电材料的顶表面上方延伸。该方法可以进一步包括形成用于接入线的第一材料,其中第一材料在用于存储器阵列的一组材料的一或多种材料上方、在介电材料上方以及在通孔上方;以及形成用于接入线的金属的第一层,其中金属的第一层在第一材料上方。另外,该方法可以包括抛光金属的第一层直到暴露通孔的顶表面,以及形成用于接入线的金属的第二层,其中金属的第二层与金属的第一层以及通孔的顶表面接触。
附图说明
[0009]图1示出了根据本文公开的示例的支持存储器装置中的低电阻通孔触点的中间制造阶段的示例。
[0010]图2示出了根据本文公开的示例的支持存储器装置中的低电阻通孔触点的中间制造阶段的示例。
[0011]图3示出了根据本文公开的示例的支持存储器装置中的低电阻通孔触点的中间制造阶段的示例。
[0012]图4示出了根据本文公开的示例的支持存储器装置中的低电阻通孔触点的中间制造阶段的示例。
[0013]图5示出了根据本文公开的示例的支持存储器装置中的低电阻通孔触点的中间制造阶段的示例。
[0014]图6示出了根据本文公开的示例的支持存储器装置中的低电阻通孔触点的中间制造阶段的示例。
[0015]图7至9示出了根据本文公开的示例的说明支持存储器装置中的低电阻通孔触点的一或多种方法的流程图。
具体实施方式
[0016]在一些情况下,可以在存储器单元(例如,存储器单元堆)和用于存储器单元的接入线之间设置阻隔材料。例如,接入线可以包含钨(W),并且阻隔材料可以包含氮化钨硅(WSiN)。在一些情况下,阻隔材料可能会与接入线直接接触。尽管阻隔材料可以被认为(概念化)与接入线分开(例如,WSiN的线可以被认为与和WSiN的线接触的钨接入线分开),但是阻隔材料也可以可替代地被认为包括在接入线(的一部分)中,例如,接入线可以被认为是多材料(可替代地,多层)接入线,其中阻隔材料是多种材料中的一种。为了讨论的清晰,本文描述的各方面可以讨论阻隔材料与接入线分开,但是应当理解,本文的教导和所附权利要求的范围不取决于阻隔材料是否被认为与接入线分开还是包括在接入线中。
[0017]除了本领域普通技术人员可能意识到的其它效益以外,相对于接入线与阵列的存储器单元之间的相互作用,阻隔材料可以具有有益的电或热特性(例如,可以提供复位电流效益或与编程存储器单元或以其它方式操作存储器单元相关的其它效益)。在一些情况下,阻隔材料的电阻率可以比接入线高。
[0018]存储器装置可以包括任何数量的通孔,该通孔可以为穿过堆的一或多层且将堆的一层处的结构与堆的另一层处的结构连接的导电(例如金属)结构(例如,通孔可以将接入
线与相应的驱动器连接,该驱动器可以位于存储器阵列下方)。在一些情况下,可以在晶片或管芯上并因此在阵列区域(材料堆中形成存储器阵列的部分)和相邻的通孔区域(材料堆中形成一或多个通孔的部分)上方形成(例如,沉积)作为覆盖层(片)的阻隔材料。例如,由于一或多种原因(例如成本、复杂性),在阵列区域上方形成材料可能是不切实际的或不期望的。
[0019]接入线材料(可以从中形成接入线的材料,例如W)也可以随后在阻隔材料上方沉积或以其它方式形成,以便也位于阵列区域和通孔区域上方(例如,接入线材料也可以形成为覆盖层)。接入线可以随后由接入线材料形成,以便位于通孔上方或以其它方式与通孔耦合,但如果阻隔材料仍保持在通孔上方,则阻隔材料可能会将不希望的电阻引入接入线和通孔之间的接触中。因此,从通孔上方去除阻隔材料,并使通孔与接入线材料直接接触可以提供更低的电阻接触,从而提高存储器装置的性能。
[0020]如本文所述,存储器装置形成的方面可以导致通孔从包围通孔的一或多种材料至少暂时地(例如,至少在一个制造阶段)突出,使得通孔的顶表面至少暂时地位于一或多种包围材料的顶表面上方,并暴露通孔的一或多个侧壁。例如,介电材料可以包围(例如,形成于)通孔,并且通孔可以至少暂时地突出介电材料的顶表面上方。
[0021]可以形成阻隔材料(例如,WSiN),使得阻隔材料初步覆盖本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法,包含:形成延伸穿过介电材料的通孔,其中所述介电材料设置在所述通孔和用于存储器阵列的一组材料之间;在用于所述存储器阵列的所述一组材料和所述通孔上方形成第一材料;在所述第一材料上方形成第一金属层,其中所述第一金属层用于所述存储器阵列的接入线;平坦化所述第一金属层的顶表面;以及在所述第一金属层上方形成用于所述接入线的第二金属层。2.根据权利要求1所述的方法,其中:平坦化所述第一金属层的所述顶表面去除所述第一金属层的一部分和所述第一材料的一部分以暴露所述通孔的顶表面。3.根据权利要求1所述的方法,其中平坦化所述第一金属层的所述顶表面包含:将化学机械平坦化CMP工艺应用到所述第一金属层的所述顶表面。4.根据权利要求1所述的方法,还包含:在形成所述第一材料之前,将第一平坦化工艺应用到所述介电材料的顶表面和所述通孔的顶表面,其中在所述第一平坦化工艺之后,所述通孔的所述顶表面在所述介电材料的所述顶表面上方突出第一高度。5.根据权利要求4所述的方法,其中:所述第一平坦化工艺以第一速率去除包括在所述通孔中的材料;并且所述第一平坦化工艺以比所述第一速率更快的第二速率去除所述介电材料。6.根据权利要求5所述的方法,其中:将所述第一平坦化工艺应用到包括在用于所述存储器阵列的所述一组材料中的第二介电材料的顶表面;并且所述第一平坦化工艺以比所述第一速率更快的第三速率去除所述第二介电材料。7.根据权利要求4所述的方法,还包含:在应用所述第一平坦化工艺之前,使用蚀刻工艺去除所述介电材料的一部分,其中在所述蚀刻工艺之后,所述通孔的所述顶表面在所述介电材料的所述顶表面上方突出第二高度,并且其中所述第二高度小于所述第一高度。8.根据权利要求4所述的方法,还包含:在应用所述第一平坦化工艺之前,将第二平坦化工艺应用到所述介电材料的所述顶表面和所述通孔的所述顶表面,其中在所述第二平坦化工艺之后,所述通孔的所述顶表面在所述介电材料的所述顶表面上方突出第三高度,并且其中所述第三高度小于所述第一高度。9.根据权利要求1所述的方法,其中:在形成所述第一材料之前,所述通孔从所述介电材料突出第一高度;并且所述第一材料形成为具有小于所述第一高度的厚度。10.根据权利要求1所述的方法,其中在所述平坦化之后,所述第一材料和所述第一金属层保持在用于所述存储器阵列的所述一组材料上方。11.根据权利要求1所述的方法,其中在所述平坦化之后,所述第一材料保持在所述通
孔的侧壁上。12.根据权利要求1所述的方法,其中在所述平坦化之后,所述第一金属层的所述顶表面与所述通孔的顶表面齐平。13.根据权利要求1所述的方法,其中在形成所述第二金属层之后,所述第二金属层与所述通孔的顶表面接触。14.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱利奥
申请(专利权)人:美光科技公司
类型:发明
国别省市:

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