包含触点结构的微电子装置,以及相关电子系统和方法制造方法及图纸

技术编号:30946908 阅读:36 留言:0更新日期:2021-11-25 19:57
本申请涉及包含触点结构的微电子装置,以及相关电子系统和方法。一种微电子装置包括堆叠结构,所述堆叠结构包括以层布置的交替导电结构和绝缘结构,所述层中的每一个个别地包括导电结构和绝缘结构;存储器单元串,其垂直延伸穿过所述堆叠结构,所述存储器单元串包括垂直延伸穿过所述堆叠结构的沟道材料;另一堆叠结构,其垂直覆盖于所述堆叠结构上且包括其它导电结构和其它绝缘结构的交替层级,所述另一堆叠结构包括垂直覆盖于所述存储器单元串上的支柱,每一支柱包括与所述存储器单元串的所述沟道材料电气连通的另一沟道材料;及导电触点结构,其垂直覆盖于所述另一堆叠结构上。其垂直覆盖于所述另一堆叠结构上。其垂直覆盖于所述另一堆叠结构上。

【技术实现步骤摘要】
包含触点结构的微电子装置,以及相关电子系统和方法
[0001]优先权声明
[0002]本申请要求于2020年5月18日申请的美国专利申请案第16/877,233号“包含触点结构的微电子装置,以及相关电子系统和方法(MICROELECTRONIC DEVICES INCLUDING CONTACT STRUCTURES,AND RELATED ELECTRONIC SYSTEMS AND METHODS)”的申请日的权益。


[0003]在各种实施例中,本公开一般涉及微电子装置设计和制造领域。更具体地,本公开涉及包含具有扩大区域的自对准触点结构的微电子装置和设备,并且涉及形成微电子装置的相关电子系统和方法。

技术介绍

[0004]微电子工业的持续目标是增加存储器装置(例如,非易失性存储器装置(例如,NAND快闪存储器装置))的存储器密度(例如,每存储器管芯的存储器单元的数目)。增加非易失性存储器装置中的存储器密度的一种方式是利用垂直存储器阵列(也称为“三维(3D)存储器阵列”)架构。常规垂直存储器阵列包含垂直存储器串,所述垂直存储器串延伸穿过在垂直存储器串与导电结构的每一接面处的导电结构(例如,字线)层及介电材料的堆叠中的开口。与具有晶体管的常规平面(例如,二维)布置的结构相比,通过在管芯上向上(例如,纵向地、垂直地)构建阵列,这种配置允许更多数目的开关装置(例如,晶体管)以管芯面积为单位(即,消耗的活性表面的长度和宽度)定位。
[0005]常规垂直存储器阵列包含导电结构与存取线(例如,字线)之间的电连接,使得可唯一地选择垂直存储器阵列中的存储器单元以用于写入、读取或擦除操作。形成这种电连接的一种方法包含在导电结构层的边缘(例如,水平端)处形成所谓的

至少一个“阶梯”(或“阶梯台阶”)结构。阶梯结构包含提供导电结构的接触区域的个别“台阶”,导电触点结构可定位在所述接触区域上以提供到导电结构的电通路。
[0006]随着垂直存储器阵列技术的进步,已通过形成包含堆叠的垂直存储器阵列来提供附加的存储器密度,所述堆叠包括附加的导电结构层,且因此包括附加的阶梯结构和/或与其相关联的个别阶梯结构中的附加台阶。随着导电结构的层数的增加,形成与微电子装置的各种组件的对准触点的处理条件变得越来越困难。另外,增加存储器密度的其它技术已减小相邻垂直存储器串之间的间隔。然而,减小相邻垂直存储器串之间的间隔可增加形成到垂直存储器串的个别电连接而不短路到相邻垂直存储器串的难度。

技术实现思路

[0007]在一些实施例中,一种微电子装置包括堆叠结构,所述堆叠结构包括以层布置的交替导电结构和绝缘结构,所述层中的每一个个别地包括导电结构和绝缘结构;存储器单元串,其垂直延伸穿过所述堆叠结构,所述存储器单元串包括垂直延伸穿过所述堆叠结构
的沟道材料;另一堆叠结构,其垂直覆盖于所述堆叠结构上且包括其它导电结构和其它绝缘结构的交替层级,所述另一堆叠结构包括垂直覆盖于所述存储器单元串上的支柱,每一支柱包括与所述存储器单元串的所述沟道材料电气连通的另一沟道材料;及导电触点结构,其垂直覆盖于所述另一堆叠结构上,每一导电触点结构包括至少部分延伸到所述支柱中的导电触点及延伸到所述支柱外部的具有比所述支柱大的横截面积的部分。
[0008]在其它实施例中,一种形成微电子装置的方法包括:形成包括绝缘结构和其它绝缘结构的交替层级的第一堆叠结构;形成包含延伸穿过所述第一堆叠结构的沟道材料的第一支柱;在所述第一堆叠结构上形成第二堆叠结构,所述第二堆叠结构包括附加绝缘结构和牺牲结构的交替层级;形成穿过所述第二堆叠结构的第二支柱,所述第二支柱包括垂直延伸穿过所述第二支柱且与所述第一支柱的所述沟道材料电气连通的附加沟道材料;在所述第二支柱中形成导电材料;在所述第二支柱上生长附加导电材料以形成导电触点;以及用导电材料至少部分地替换所述牺牲结构。
[0009]在进一步的实施例中,一种微电子装置包括:堆叠结构,其包括交替的导电结构和绝缘结构的层;存储器单元串,其延伸穿过所述堆叠结构,所述存储器单元串至少包括垂直延伸穿过所述堆叠结构的介电材料和沟道材料;以及导电触点结构,其与所述存储器单元串中的一串的所述沟道材料电气连通,所述导电触点结构具有比所述串的所述至少一介电材料和所述沟道材料大的横截面积。
[0010]在其它实施例中,一种电子系统包括输入装置、输出装置、可操作地耦合到所述输入装置和所述输出装置的处理器装置,以及可操作地耦合到所述处理器装置并包括至少一个微电子装置结构的存储器装置。所述至少一个微电子装置结构包括:存储器单元串,其延伸穿过绝缘结构和导电结构的交替层级;堆叠结构内的支柱,所述堆叠结构包括绝缘结构和导电结构的交替层级,所述支柱与所述存储器单元串横向对准;以及导电触点结构,其电连接到垂直延伸穿过所述存储器单元串和所述支柱的沟道材料,所述导电触点结构具有比所述存储器单元串大的横向尺寸。
附图说明
[0011]图1A至图1N是示出根据本公开的实施例的一种形成微电子装置结构的方法的简化横截面图(图1A、图1C、图1D、图1F、图1G、图1I、图1K、图1L、图1M和图1N)和顶视图(图1B、图1E、图1H和图1J);
[0012]图1O和图1P是根据本公开的实施例的存储器单元的简化横截面图;
[0013]图2是根据本公开的实施例的微电子装置的局部剖面透视图;
[0014]图3是根据本公开的实施例的电子系统的框图;以及
[0015]图4是根据本公开的实施例的基于处理器的系统。
具体实施方式
[0016]这里所包含的说明并不意味着是任何特定系统、微电子结构、微电子装置或其集成电路的实际视图,而仅仅是用于描述这里的实施例的理想化表示。附图之间共同的元件和特征可以保留相同的数字标记,除了为了便于以下描述,附图标记从引入或最充分描述元件的附图的编号开始。
[0017]以下描述提供特定细节,例如材料类型、材料厚度和处理条件,以便提供本文中所述的实施例的全面描述。然而,本领域的普通技术人员将了解,可以在不使用这些特定细节的情况下实践本文中所公开的实施例。实际上,可以结合半导体工业中所采用的常规制造技术来实践实施例。另外,本文提供的描述不形成用于制造微电子装置(例如,半导体装置、存储器装置(例如DRAM存储器装置))、设备或电子系统的完整工艺流程,或包含自对准触点结构的完整微电子装置、设备或电子系统,所述自对准触点结构相对于与触点结构相关联的垂直存储器串或支柱具有相对较大的横向尺寸(例如,面积、横截面积)。下面描述的结构不形成完整的微电子装置、设备或电子系统。以下仅详细描述理解本文中所述的实施例所必需的那些过程动作和结构。由这些结构形成完整的微电子装置、设备或电子系统的附加动作可以通过常规技术来执行。
[0018]本文所述的材料可通过常规技术形成,所述技术包含但不限于旋涂、覆盖涂覆、化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)、等离子体增强ALD、物理气相沉积(本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微电子装置,其包括:堆叠结构,其包括以层布置的交替导电结构和绝缘结构,所述层中的每一个个别地包括导电结构和绝缘结构;存储器单元串,其垂直延伸穿过所述堆叠结构,所述存储器单元串包括垂直延伸穿过所述堆叠结构的沟道材料;另一堆叠结构,其垂直地覆盖于所述堆叠结构上且包括其它导电结构和其它绝缘结构的交替层级,所述另一堆叠结构包括垂直地覆盖于所述存储器单元串上的支柱,每一支柱包括与所述存储器单元串的所述沟道材料电气连通的另一沟道材料;以及导电触点结构,其垂直覆盖于所述另一堆叠结构上,每一导电触点结构包括至少部分延伸到所述支柱中的导电触点和延伸到所述支柱外部的具有比所述支柱大的横截面积的部分。2.根据权利要求1所述的微电子装置,其中所述另一堆叠结构的所述其它导电结构包括与所述堆叠结构的所述导电结构不同的材料成分。3.根据权利要求1所述的微电子装置,其中所述堆叠结构的所述导电结构包括与所述导电触点结构不同的材料成分。4.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钨。5.根据权利要求1所述的微电子装置,其进一步包括在所述支柱中的彼此水平相邻的至少两个之间并垂直延伸到所述另一堆叠结构中的绝缘材料。6.根据权利要求5所述的微电子装置,其中每一导电触点结构的约一半覆盖于垂直延伸到所述另一堆叠结构中的所述绝缘材料上。7.根据权利要求1至6中任一项所述的微电子装置,其中所述另一堆叠结构的所述其它导电结构包括选择栅极结构。8.根据权利要求1至6中任一项所述的微电子装置,其中所述存储器单元串中的至少一个存储器单元串与所述存储器单元串中的至少一个其它存储器单元串横向偏移,并且与所述存储器单元串中的至少一个附加存储器单元串横向对准。9.根据权利要求1至6中任一项所述的微电子装置,其进一步包括与所述导电触点结构电气连通的导电线。10.根据权利要求1至6中任一项所述的微电子装置,其中:所述堆叠结构的所述导电结构与导电衬垫材料接触;并且所述另一堆叠结构的所述其它导电结构直接接触所述另一堆叠结构的所述其它绝缘结构。11.根据权利要求1至4中任一项所述的微电子装置,其中每个导电触点结构的大约一半与延伸到所述另一堆叠结构中的绝缘材料对准。12.一种形成微电子装置的方法,所述方法包括:形成包括绝缘结构和其它绝缘结构的交替层级的第一堆叠结构;形成包含延伸穿过所述第一堆叠结构的沟道材料的第一支柱;在所述第一堆叠结构上形成第二堆叠结构,所述第二堆叠结构包括附加绝缘结构和牺牲结构的交替层级;形成穿过所述第二堆叠结构的第二支柱,所述第二支柱包括垂直延伸穿过所述第二支
柱且与所述第一支柱的...

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

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