包含低洼结构的微电子装置以及相关方法、存储器装置和电子系统制造方法及图纸

本申请案涉及包含低洼结构的微电子装置以及相关方法、存储器装置和电子系统。微电子装置包括堆叠结构、所述堆叠结构内的低洼结构以及导电触点结构。所述堆叠结构包括布置于层中的导电结构和绝缘结构的竖直交替序列。所述层中的每一个包括所述导电结构中的一个和所述绝缘结构中的一个。所述低洼结构包括：正向阶梯结构，其具有包括所述层的边缘的台阶；以及反向阶梯结构，其与所述正向阶梯结构相对且具有包括所述层的额外边缘的额外台阶。所述导电触点结构在所述正向阶梯结构的所述台阶和所述反向阶梯结构的所述额外台阶处竖直延伸到所述堆叠结构的所述导电结构中的至少一些的上部竖直边界，且各自与所述导电结构中的一个成一体式且连续。还描述存储器装置、电子系统和形成微电子装置的方法。统和形成微电子装置的方法。统和形成微电子装置的方法。

【技术实现步骤摘要】
包含低洼结构的微电子装置以及相关方法、存储器装置和电子系统
[0001]优先权声明
[0002]本申请要求2020年5月1日提交的题为“包含低洼结构的微电子装置以及相关方法、存储器装置和电子系统(MICROELECTRONIC DEVICES INCLUDING STADIUM STRUCTURES,AND RELATED METHODS,MEMORY DEVICES,AND ELECTRONIC SYSTEMS)”的第16/864,823号美国专利申请的申请日的权益。


[0003]在各种实施例中，本公开大体上涉及微电子装置设计和制作领域。更具体地，本公开涉及包含低洼结构的微电子装置以及相关方法、存储器装置和电子系统。

技术介绍

[0004]微电子行业的持续目标是增加例如非易失性存储器装置(例如，NAND快闪存储器装置)的存储器装置的存储器密度(例如，每存储器裸片的存储器单元数目)。增大非易失性存储器装置中的存储器密度的一个方式是利用竖直存储器阵列(也被称作“三维(3D)存储器阵列”)架构。常规竖直存储器阵列包含延伸穿过包含导电结构和电介质材料层的一或多个堆叠结构中的开口的竖直存储器串。每一竖直存储器串可包含与竖直堆叠式存储器单元的串联组合串联耦合的至少一个选择装置。相比于具有常规平面(例如，二维)晶体管布置的结构，此配置准许通过在裸片上朝上(例如，竖直)构建阵列来使更多数目的开关装置(例如，晶体管)位于裸片区域的单元(即，所消耗的有源表面的长度和宽度)中。
[0005]竖直存储器阵列架构大体上包含存储器装置的堆叠结构的层的导电结构与存取线(例如，字线)之间的电连接，使得可唯一地针对写入、读取或擦除操作来选择竖直存储器阵列的存储器单元。一种形成这类电连接的方法包含在存储器装置的堆叠结构的层的边缘(例如，水平末端)形成所谓的“阶梯”(或“梯级”)结构。阶梯结构包含界定导电结构的接触区的个别“台阶”，导电触点结构可定位在所述接触区上以提供对导电结构的电存取。
[0006]随着竖直存储器阵列技术发展，已通过将竖直存储器阵列形成为包含导电结构的额外层且因此在与其相关联的阶梯结构中包含额外台阶来提供额外存储器密度。然而，增加阶梯结构的台阶数目而不会不合需要地增加阶梯结构的总宽度(例如，水平占据面积)会减小与形成增加的台阶数目的过程中的不同动作相关联的可接受误差容限。形成阶梯结构的常规过程可包含以下动作：修整上覆于交替的导电结构和绝缘结构的掩模(例如，光致抗蚀剂)的均匀宽度，蚀刻绝缘结构的未被掩模的剩余部分覆盖的部分，并且接着蚀刻导电结构的未被绝缘结构的剩余部分覆盖的部分。这些重复动作中的每一个具有相关联误差容限，从而准许阶梯结构的台阶是适当大小的且经定位以在其上形成触点结构。随着重复动作的数目增加，可调配从所需台阶宽度和/或所需台阶位置的偏离，因为一个结构的大小和/或位置中的误差在过程中稍后传递到随后形成的结构。对于阶梯结构中的大量台阶，实现适当大小和定位的台阶的误差容限可较小，例如小于百分之一(1％)。使用常规方法实现
此类小误差容限可为极困难的，可能导致不恰当地定位的触点结构且可能不合需要地减小产量(例如，作为给定批次中的存储器单元的总数目的百分比的妥当地可编程且可擦除的存储器单元的数目)。另外，由于特征装填密度已增加且形成误差的容限已减小，因此常规配置已导致不合意的缺陷(例如，触点穿通)以及电流渗漏和短路，这会削弱所需的存储器装置性能、可靠性和耐久性。
[0007]因此，持续需要新的微电子装置(例如，存储器装置，例如3D NAND快闪存储器装置)配置来促进存储器密度增加，同时缓解常规微电子装置配置的问题，并且持续需要形成微电子装置和包含新微电子装置配置的新电子系统的新方法。

技术实现思路

[0008]根据本公开的实施例，一种微电子装置包括堆叠结构、堆叠结构内的低洼结构，和导电触点结构。所述堆叠结构包括布置于层中的导电结构和绝缘结构的竖直交替序列。所述层中的每一个包括所述导电结构中的一个和所述绝缘结构中的一个。所述低洼结构包括：正向阶梯结构，其具有包括所述层的边缘的台阶；以及反向阶梯结构，其与所述正向阶梯结构相对且具有包括所述层的额外边缘的额外台阶。导电触点结构在正向阶梯结构的台阶和反向阶梯结构的额外台阶处竖直延伸到堆叠结构的导电结构中的至少一些的上部竖直边界。导电触点结构各自与导电结构中的一个成一体式且连续。
[0009]根据本公开的额外实施例，一种形成微电子装置的方法包括形成初步堆叠结构，所述初步堆叠结构包括布置于层中绝缘结构和额外绝缘结构的竖直交替序列。层中的每一个包括绝缘结构中的一个和额外绝缘结构中的一个。沟槽经形成为竖直延伸进入初步堆叠结构。电介质间隔物结构和电介质衬里结构的水平交替序列形成于沟槽的水平边界内。电介质衬里结构中的至少一些物理接触彼此不同的初步堆叠结构的绝缘结构。电介质衬里结构的电介质材料和初步堆叠结构的绝缘结构至少部分地被导电材料替换。
[0010]根据本公开的其它实施例，一种存储器装置包括堆叠结构、低洼结构、导电触点结构和存储器单元串。堆叠结构具有若干层，其各自包括导电结构和竖直相邻于所述导电结构的绝缘结构。低洼结构在堆叠结构内定位于彼此不同的竖直深度处。低洼结构中的每一个包括：正向阶梯结构，其具有包括层的群组的水平末端的台阶；以及反向阶梯结构，其与正向阶梯结构相对且具有包括所述层的群组的额外水平末端的额外台阶。导电触点结构在低洼结构的台阶和额外台阶处从堆叠结构的导电结构中的至少一些竖直延伸。导电触点结构各自与导电结构中的一个成一体式且连续。存储器单元串竖直延伸穿过堆叠结构。
[0011]根据本公开的再其它实施例，一种电子系统包括输入装置、输出装置、以可操作方式耦合到所述输入装置和所述输出装置的处理器装置，以及以可操作方式耦合到所述处理器装置的存储器装置。存储器装置包括微电子装置结构，其包括堆叠结构、低洼结构和导电接触结构。所述堆叠结构包括布置于层中的导电结构和绝缘结构的竖直交替序列。低洼结构在堆叠结构内且包括各自具有包括层中的至少一些的边缘的台阶的相对阶梯结构。导电触点结构在低洼结构的相对阶梯结构的台阶处与堆叠结构的导电结构中的至少一些成一体式且连续。导电触点结构中的每一个个别地具有与相对阶梯结构的台阶中的一个的内部水平边界大体上共面的内部水平边界。
附图说明
[0012]图1A至1L是根据本公开的实施例的说明形成微电子装置的方法的简化局部横截面图。
[0013]图2是根据本公开的实施例的微电子装置的简化俯视图。
[0014]图3是根据本公开的额外实施例的微电子装置的简化俯视图。
[0015]图4A至4C是根据本公开的额外实施例的说明形成微电子装置的方法的简化局部横截面图。
[0016]图5A至5G是根据本公开的额外实施例的说明形成微电子装置的方法的简化局部横截面图。
[0017]图6是说明根据本公开的实施例的电子系统的示意性框图。
具体实施方式
[0018]以下描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微电子装置，其包括：堆叠结构，其包括布置于层中的导电结构和绝缘结构的竖直交替序列，所述层中的每一个包括所述导电结构中的一个和所述绝缘结构中的一个；低洼结构，其在所述堆叠结构内且包括：正向阶梯结构，其具有包括所述层的边缘的台阶；以及反向阶梯结构，其与所述正向阶梯结构相对且具有包括所述层的额外边缘的额外台阶；以及导电触点结构，其在所述正向阶梯结构的所述台阶和所述反向阶梯结构的所述额外台阶处竖直延伸到所述堆叠结构的所述导电结构中的至少一些的上部竖直边界，所述导电触点结构各自与所述导电结构中的一个成一体式且连续。2.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述导电触点结构包括：第一导电触点结构，其在所述正向阶梯结构的所述台阶处与所述堆叠结构的所述导电结构中的一些成一体式且连续，所述第一导电触点结构中的每一个个别地具有与所述台阶中的一个的水平边界大体上共面的水平边界；以及第二导电触点结构，其在所述反向阶梯结构的所述额外台阶处与所述堆叠结构的所述导电结构中的一些其它导电结构成一体式且连续，所述第一导电触点结构中的每一个个别地具有与所述额外台阶中的一个的水平边界大体上共面的水平边界。3.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述导电触点结构中的一或多个的水平宽度大体上等于与所述导电触点结构中的所述一或多个成一体式且连续的所述导电结构中的一或多个的竖直高度。4.根据权利要求1所述的微电子装置，其进一步包括在所述正向阶梯结构的所述台阶和所述反向阶梯结构的所述额外台阶上的电介质间隔物结构，所述电介质间隔物结构与所述导电触点结构水平地交替。5.根据权利要求4所述的微电子装置，其中所述电介质间隔物结构包括：第一电介质间隔物结构，其在所述正向阶梯结构的所述台阶上且个别地水平插入于所述导电触点结构的水平相邻对之间；以及第二电介质间隔物结构，其在所述反向阶梯结构的所述额外台阶上且个别地水平插入于所述导电触点结构的额外水平相邻对之间。6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述正向阶梯结构的所述台阶中的每一个的上部竖直边界从所述反向阶梯结构的所述额外台阶中的每一个的上部竖直边界竖直地偏移。7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述正向阶梯结构的所述台阶的上部表面从与其竖直最接近的所述反向阶梯结构的所述额外台阶的上部表面竖直地偏移一个距离，所述距离大体上等于所述堆叠结构的所述层中的一个的竖直高度。8.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述低洼结构进一步包括水平地插入于所述正向阶梯结构与所述反向阶梯结构之间的中心区，所述中心区具有从所述正向阶梯结构的底部和所述反向阶梯结构的底部且在所述两个底部之间水平延伸的部分非平面下部竖直边界。9.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的微电子装置，其中：
所述正向阶梯结构的所述台阶中的每一个个别地包括所述堆叠结构的一对所述层的水平末端；且所述反向阶梯结构的所述额外台阶中的每一个个别地包括所述堆叠结构的额外对所述层的水平末端。10.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的微电子装置，其中：所述正向阶梯结构的所述台阶中的每一个个别地包括所述堆叠结构的所述层中的至少四个的群组的水平末端；且所述反向阶梯结构的所述额外台阶中的每一个个别地包括所述堆叠结构的所述层中的至少四个的额外群组的水平末端。11.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述正向阶梯结构的所述台阶中的至少一些的上部竖直边界与所述反向阶梯结构的所述额外台阶中的至少一些的上部竖直边界大体上共面。12.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述低洼结构进一步包括水平地插入于所述正向阶梯结构与所述反向阶梯结构之间的中心区，所述中心区具有从所述正向阶梯结构的底部水平延伸到所述反向阶梯结构的底部的大体上平坦下部竖直边界。13.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的微电子装置，其中：所述正向阶梯结构的所述台阶中的一个包括所述堆叠结构的所述层中的一个的水平末端；且所述反向阶梯结构的所述额外台阶中的一个包括所述堆叠结构的所述层中的所述一个的额外水平末端。14.一种形成微电子装置的方法，其包括：形成包括布置于层中的绝缘结构和额外绝缘结构的竖直交替序列的初步堆叠结构，所述层中的每一个包括所述绝缘结构中的一个和所述额外绝缘结构中的一个；形成竖直延伸进入所述初步堆叠结构的沟槽；在所述沟槽的水平边界内形成电介质间隔物结构和电介质衬里结构的水平交替序列，所述电介质衬里结构中的至少一些物理接触所述初步堆叠结构的彼此不同的绝缘结构；以及用导电材料至少部分地替换所述初步堆叠结构的所述电介质衬里结构和所述绝缘结构的电介质材料。15.根据权利要求14所述的方法，其中在所述沟槽的水平边界内形成电介质间隔物结构和电介质衬里结构的水平交替序列包括：在所述沟槽内形成第一电介质间隔物结构；在所述沟槽内且在所述第一电介质间隔物结构的水平内侧形成第一电介质衬里结构，所述第一电介质衬里结构物理接触所述初步堆叠结构的所述绝缘结构中的至少一个；在所述沟槽内且在所述第一电介质衬里结构的水平内侧形成第二电介质间隔物结构；以及在所述沟槽内且在所述第二电介质间隔物结构的水平内侧形成第二电介质衬里结构，所述第二电介质衬里结构在所述初步堆叠结构内比所述绝缘结构中的所述...

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