包含氧化物半导电材料的晶体管及相关微电子装置、存储器装置、电子系统和方法制造方法及图纸

本专利申请涉及包含氧化物半导电材料的晶体管，且涉及相关微电子装置、存储器装置、电子系统和方法。一种晶体管包括下部接触结构、沟道结构、介电填充结构和上部接触结构。所述下部接触结构包括第一氧化物半导电材料。所述沟道结构接触所述下部接触结构并且包括第二氧化物半导电材料，所述第二氧化物半导电材料的一或多个金属的原子浓度比所述第一氧化物半导电材料的小。所述介电填充结构接触所述沟道结构的内侧表面并且具有相对于所述沟道结构凹进的上部表面。所述上部接触结构包括第三氧化物半导电材料，所述第三氧化物半导电材料的所述一或多个金属的原子浓度比所述沟道结构的大。所述上部接触结构包括与所述介电填充结构的所述上部表面和所述沟道结构的所述内侧表面接触的第一部分，以及与所述沟道结构的所述上部表面接触的第二部分。所述上部表面接触的第二部分。所述上部表面接触的第二部分。

【技术实现步骤摘要】
包含氧化物半导电材料的晶体管及相关微电子装置、存储器装置、电子系统和方法
[0001]相关申请案的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年6月3日提交的美国专利申请第16/891,462号的申请日的权益。


[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造领域。更具体地说，本公开涉及包含氧化物半导电材料的晶体管，且涉及相关微电子装置、存储器装置、电子系统和方法。

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)之类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导电结构(例如，字线板)的层中开口的竖直存储器串以及竖直存储器串和导电结构的每一接合点处的介电材料。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，纵向地、竖直地)构建阵列来使更多数目的切换装置(例如，晶体管)位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶体管，其包括：下部接触结构，其包括第一氧化物半导电材料；沟道结构，其与所述下部接触结构物理接触并且包括第二氧化物半导电材料，所述第二氧化物半导电材料中的一或多个金属的原子浓度比所述第一氧化物半导电材料中的所述一或多个金属的原子浓度小；介电填充结构，其与所述沟道结构的内侧表面物理接触且具有相对于所述沟道结构的上部表面竖直凹进的上部表面；以及上部接触结构，其包括第三氧化物半导电材料，所述第三氧化物半导电材料中的所述一或多个金属的原子浓度比所述沟道结构中的所述一或多个金属的所述原子浓度大，所述上部接触结构包括：第一部分，其与所述介电填充结构的所述上部表面和所述沟道结构的所述内侧表面物理接触；以及第二部分，其与所述沟道结构的所述上部表面物理接触。2.根据权利要求1所述的晶体管，其进一步包括：栅极介电结构，其与所述沟道结构的外侧表面物理接触；以及至少一个栅极电极，其与所述栅极介电结构的至少一个外侧表面物理接触。3.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的晶体管，其中：所述第一氧化物半导电材料包括第一原子浓度的铟；所述第二氧化物半导电材料包括小于所述第一原子浓度的铟的第二原子浓度的铟；并且所述第三氧化物半导电材料包括大于所述第二原子浓度的铟的第三原子浓度的铟。4.根据权利要求3所述的晶体管，其中所述第一氧化物半导电材料、所述第二氧化物半导电材料和第三氧化物半导电材料各自包括氧化铟镓锌。5.根据权利要求3所述的晶体管，其中：所述第一氧化物半导电材料包括氧化铟；所述第二氧化物半导电材料包括氧化铟镓锌；并且所述第三氧化物半导电材料包括额外氧化铟。6.根据权利要求3所述的晶体管，其中所述第一原子浓度的铟基本上等于所述第三原子浓度的铟。7.根据权利要求3所述的晶体管，其中所述下部接触结构和所述上部接触结构各自因所述一或多个金属的量在所述下部接触结构和所述上部接触结构内沿延伸远离所述沟道结构的方向增加而为非均匀的。8.根据权利要求3所述的晶体管，其中所述下部接触结构和所述上部接触结构各自为基本均匀的。9.根据权利要求3所述的晶体管，其中所述上部接触结构的所述第一部分从所述上部接触结构的所述第二部分竖直地延伸并且与之成一体式且连续的。10.一种微电子装置，其包括：第一导电结构，其竖直地延伸穿过第一隔离材料；第一接触结构，其在所述第一导电结构上，所述第一接触结构各自包括氧化物半导电
材料；沟道结构，其在所述第一接触结构上且竖直地延伸穿过所述第一隔离材料上的第二隔离材料以及所述第二隔离材料上的第三隔离材料，所述沟道结构中的每一个包括额外氧化物半导电材料，与所述氧化物半导电材料中的金属浓度和氧浓度相比，所述额外氧化物半导电材料具有相对较小的金属浓度和相对较大的氧浓度；第二接触结构，其在所述沟道结构上，所述第二接触结构各自包括所述氧化物半导电材料；第二导电结构，其在所述第二接触结构上；导电栅极结构，其在所述第二隔离材料上且与所述沟道结构水平相邻；以及栅极介电结构，其水平地插入在所述沟道结构与所述导电栅极结构之间。11.根据权利要求10所述的微电子装置，其进一步包括与所述沟道结构直接水平相邻且具有相对于所述沟道结构凹进的上部表面的介电结构，所述第二接触结构与所述介电结构和所述沟道结构物理接触。12.根据权利要求11所述的微电子装置，其中对于所述沟道结构中的每一个，所述介电结构中的一个水平地插入在所述沟道结构的不同部分之间。13.根据权利要求11所述的微电子装置，其中所述第二接触结构包括：下部部分，其在所述介电结构的上部表面上且与所述沟道结构的侧表面物理接触；以及上部部分，其与所述下部部分成一体式且连续的，并且其在所述沟道结构的上部表面上。14.根据权利要求10至13中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述第二隔离材料具有与所述第一隔离材料和所述第三隔离材料不同的材料组成。15.根据权利要求10至13中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述第一接触结构、所述沟道结构和所述第二接触结构各自包括铟，相比于所述沟道结构，所述第一接触结构和所述第二接触结构富含铟。16.一种形成微电子装置的方法，其包括：在竖直地延伸穿过第一隔离材料的导电结构上形成包括第一氧化物半导电材料的下部接触结构；在所述第一隔离材料和所述下部接触结构上形成第二隔离材料；在所述第二隔离材料上形成栅极结构；形成与所述栅极结构水平相邻且竖直地延伸穿...

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