本申请案涉及包含阶梯结构的微电子装置及相关电子系统及方法。一种微电子装置包括：第一层面结构，其包括布置成层级的交替的导电结构及绝缘结构，所述层级中的每一者个别地包括所述导电结构中的一者及所述绝缘结构中的一者；第二层面结构，其竖直地上覆于所述第一层面结构且包括所述导电结构及所述绝缘结构的额外层级；阶梯结构，其在所述第一层面结构内且具有包括所述层级的边缘的梯级；电介质材料，其覆盖所述阶梯结构的所述梯级且延伸穿过所述第一层面结构；及衬层材料，其插置于所述阶梯结构的所述梯级之间且终止于所述第一层面结构与所述第二层面结构之间的层面间区域处。还描述相关微电子装置、电子系统及方法。电子系统及方法。电子系统及方法。
【技术实现步骤摘要】
包含阶梯结构的微电子装置以及相关电子系统及方法
[0001]优先权主张
[0002]本申请案主张2020年8月28日申请的题为“包含阶梯结构的微电子装置及相关电子系统及方法(MICROELECTRONIC DEVICES INCLUDING STAIR STEP STRUCTURES,AND RELATED ELECTRONIC SYSTEMS AND METHODS)”的序列号为17/006,600的美国专利申请案的申请日的权益。
[0003]在各种实施例中，本公开大体上涉及微电子装置设计及制造领域。更明确来说，本公开涉及微电子装置及相关电子系统及形成微电子装置的方法。
技术介绍
[0004]微电子工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(例如每存储器裸片存储器单元的数目)。提高非易失性存储器装置的存储器密度的一种方式是利用竖直存储器阵列(也称为“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)的层级中的开口的竖直存储器串及竖直存储器串与导电结构的每一接合处的电介质材料。如与具有常规平面(例如二维)晶体管布置的结构相比，此配置通过在裸片上向上(例如纵向地、竖直地)构建阵列来准许更大数目个开关装置(例如晶体管)定位在单位裸片面积(即，所消耗的有效表面的长度及宽度)中。
[0005]常规竖直存储器阵列包含导电结构与存取线(例如字线)之间的电连接使得竖直存储器阵列中的存储器单元可被唯一地选择用于写入、读取或擦除操作。形成此电连接的一种方法包含在导电结构的层级的边缘(例如水平端)处形成所谓的至少一个“阶梯(staircase)”(或“阶梯(stair step)”)结构。阶梯结构包含提供导电结构的接触区域的个别“梯级”，导电接触结构可定位在所述接触区域上以提供对导电结构的电接入。
[0006]随着竖直存储器阵列技术进步，通过形成包含导电结构的额外层级且因此包含与其相关联的额外阶梯结构及/或个别阶梯结构中的额外梯级的竖直存储器阵列提供了额外存储器密度。然而，在不会不合意地增加堆叠结构的整体宽度(例如，横向占用面积)的情况下增加堆叠结构的导电结构的层级的数量(且因此增加阶梯结构的数量及/或个别阶梯结构中的梯级的数量)可能导致将导电结构电连接到存储器装置的额外组件(例如串驱动器)的布线路径不合意地复杂且拥挤。在一些例子中，随着阶梯结构的高度增加，不适当地形成与个别梯级的导电接触件的风险增加，从而导致竖直存储器阵列发生故障。
技术实现思路
[0007]在一些实施例中，一种微电子装置包括：第一层面结构，其包括布置成层级的交替的导电结构及绝缘结构，所述层级中的每一者个别地包括所述导电结构中的一者及所述绝缘结构中的一者；第二层面结构，其竖直地上覆于所述第一层面结构且包括所述导电结构
及所述绝缘结构的额外层级；阶梯结构，其在所述第一层面结构内且具有包括所述层级的边缘的梯级；电介质材料，其覆盖所述阶梯结构的所述梯级且延伸穿过所述第一层面结构；及衬层材料，其插置于所述阶梯结构的所述梯级与所述电介质材料之间且终止于所述第一层面结构与所述第二层面结构之间的层面间区域处。
[0008]在额外实施例中，一种微电子装置包括竖直地上覆于源极结构且包括布置成层级的交替的导电结构及绝缘结构的导电堆叠结构。所述导电堆叠结构包括第一层面结构及竖直地上覆于所述第一层面结构的第二层面结构。所述微电子装置进一步包括：存储器单元串，其竖直地延伸穿过所述导电堆叠结构；阶梯结构，其在所述第一层面结构内且具有包括所述层级的横向端的梯级；及所述阶梯结构的所述梯级上的衬层材料，所述衬层材料的厚度随着与所述源极结构的距离增加而减小。
[0009]在又额外实施例中，一种形成微电子装置的方法包括：在第一层面结构中形成阶梯结构；在所述阶梯结构的梯级之上形成衬层材料；形成竖直地上覆于所述第一层面结构的层面间区域及竖直地上覆于所述层面间区域的第二层面结构；在所述第一层面结构的所述阶梯结构的竖直上方及其水平边界内在所述第二层面结构中形成额外阶梯结构及开口；在所述额外阶梯结构的额外梯级之上及所述第二层面结构中的所述开口内形成额外衬层材料；移除所述开口的所述下竖直边界处的所述额外衬层材料的部分；及形成接触所述第一层面结构的所述阶梯结构的所述梯级及所述额外阶梯结构的所述额外梯级的导电接触结构。
[0010]在另外实施例中，一种形成微电子装置的方法包括：在第一层面结构中的台阶结构的梯级之上形成第一氧化物衬层材料；在所述第一氧化物衬层材料之上形成第一氮化物衬层材料；在所述第一层面结构之上形成第二层面结构；在所述第二层面结构中的额外台阶结构的梯级之上且在竖直地上覆于所述第一层面结构的所述台阶结构的所述第二层面结构内的开口表面之上形成第二氧化物衬层材料；在所述第二氧化物衬层材料之上形成第二氮化物衬层材料；及移除所述第二层面结构的所述开口内的所述第二氮化物衬层材料的横向延伸部分。
[0011]在又另外实施例中，一种电子系统包括：输入装置；输出装置；处理器装置，其可操作地耦合到所述输入装置及所述输出装置；及存储器装置，其可操作地耦合到所述处理器装置且包括至少一个微电子装置。所述至少一个电子装置包括：第一阶梯结构，其在包括交替的导电结构及绝缘结构的层级的第一层面结构内；第二阶梯结构，其在竖直地上覆于所述第一层面结构的第二层面结构内；及氮化物衬层材料，其邻近所述第一阶梯结构的所述梯级，所述第一层面结构与所述第二层面结构之间的区域没有所述氮化物衬层材料。
附图说明
[0012]图1A到图1G是说明根据本公开的实施例的形成微电子装置结构的方法的简化横截面图；
[0013]图2A到图2D是说明根据本公开的其它实施例的形成微电子装置结构的方法的简化横截面图；
[0014]图3是根据本公开的实施例的微电子装置的简化剖面透视图；
[0015]图4是根据本公开的实施例的电子系统的框图；及
[0016]图5是根据本公开的实施例的基于处理器的系统的框图。
具体实施方式
[0017]本文包含的图解并不意在是任何特定系统、微电子结构、微电子装置或其集成电路的实际图，但仅是用于描述本文中的实施例的理想化表示。图式之间共同的元件及特征可保留相同数字标示，除了为了便于遵循所述描述，参考编号以元件在其上被引入或最完整描述的图式的编号开始。
[0018]以下描述提供特定细节，例如材料类型、材料厚度及处理条件，以便提供本文中描述的实施例的详尽描述。然而，所属领域的一般技术人员应理解，可无需采用这些特定细节来实践本文中揭示的实施例。事实上，可结合半导体工业中采用的常规制造技术实践所述实施例。另外，本文中提供的描述不形成用于制造微电子装置结构或微电子装置(例如存储器装置，例如3D NAND快闪存储器装置)或完整微电子装置的完整工艺流程。下文描述的结构不形成完整微电子装置。下文仅详细描述理解本文中描述的实施例所必需的那些工艺动作及结构。用于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微电子装置，其包括：第一层面结构，其包括布置成层级的交替的导电结构及绝缘结构，所述层级的每一者个别地包括所述导电结构中的一者及所述绝缘结构中的一者；第二层面结构，其竖直地上覆于所述第一层面结构且包括所述导电结构及所述绝缘结构的额外层级；阶梯结构，其在所述第一层面结构内且具有包括所述层级的边缘的梯级；电介质材料，其覆盖所述阶梯结构的所述梯级且延伸穿过所述第一层面结构；及衬层材料，其插置于所述阶梯结构的所述梯级与所述电介质材料之间且终止于所述第一层面结构与所述第二层面结构之间的层面间区域处。2.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述衬层材料包括氮化硅、氮氧化物、碳掺杂氮化硅、碳氮化硅、碳掺杂氮氧化硅、多晶硅、氧化铝、氧化铪、氧化锆、氧化镁、氧化钙、氧化铈、氮化钛、氮化钽及氮化钨中的一或多者。3.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述衬层材料包括氮化硅。4.根据权利要求1所述的微电子装置，其进一步包括所述衬层材料与所述阶梯结构的所述梯级之间的额外衬层材料。5.根据权利要求4所述的微电子装置，其中所述额外衬层材料包括二氧化硅。6.根据权利要求4所述的微电子装置，其中所述额外衬层材料从所述阶梯结构的所述梯级延伸到所述第二层面结构的上部。7.根据权利要求4所述的微电子装置，其中所述额外衬层材料终止于所述层面间区域处。8.根据权利要求1所述的微电子装置，其进一步包括延伸穿过所述电介质材料且接触所述阶梯结构的所述梯级的导电接触结构。9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的微电子装置，其进一步包括所述第二层面结构内的额外阶梯结构。10.根据权利要求9所述的微电子装置，其进一步包括额外衬层材料，所述额外衬层材料包括覆盖所述额外阶梯结构的额外梯级的氮化物材料。11.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述衬层材料从所述阶梯结构的所述梯级中的一者基本上竖直地延伸到所述层面间区域。12.一种微电子装置，其包括：导电堆叠结构，其竖直地上覆于源极结构且包括布置成层级的交替的导电结构及绝缘结构，所述导电堆叠结构包括：第一层面结构；及第二层面结构，其竖直地上覆于所述第一层面结构；存储器单元串，其竖直地延伸穿过所述导电堆叠结构；阶梯结构，其在所述第一层面结构内且具有包括所述层级的横向端的梯级；及所述阶梯结构的所述梯级上的衬层材料，所述衬层材料的厚度随着与所述源极结构的距离增加而减小。13.根据权利要求12所述的微电子装置，其中所述衬层材料包括氮化硅。14.根据权利要求12所述的微电子装置，其中所述衬层材料终止于所述第一层面结构
与所述第二层面结构之间的层面间区域处。15.根据权利要求12所述的微电子装置，其中所述衬层材料在所述阶梯结构的所述梯级及界定所述第二层面结构中的开口的所述第二层面结构的竖直延伸侧壁之上延伸。16.根据权利要求12到15中任一权利要求所述的微电子装置，其进一步包括所述第二层面结构内的额外阶梯结构。17.一种形成微电子装置的方法，所述方法包括：在第一层面结构中形成阶梯结构；在所述阶梯结构的梯级之上形成衬层材料；形成竖直地上覆于所述第一层面结构的层面间区域及竖直地上覆于所述层面间区域的第二层面结构；在所述第一层面结构的所述阶梯结构的竖直上方及其水平边界内在所述第二层面结构中形成额外阶梯结构及开口；在所述额外阶梯结构的额外梯级之上及所述第二层面结构中的所述开口内形成额外衬层材料；移除所述额外衬层材料的在所述开口的下竖直边界处的部分；及形成接触所述第一层面结构的所述阶梯结构的所述梯级及所述额外阶梯结构的所述额外梯级的导电接触结构。18.根据权利要求17所述的方法，其中形成额外衬层材料包括形成包括与所述衬层材料基本上相同的材料成分的所述额...
【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：
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