形成微电子装置的方法及相关微电子装置、存储器装置及电子系统制造方法及图纸

本申请涉及形成微电子装置的方法及相关微电子装置、存储器装置及电子系统。形成微电子装置的方法包含形成微电子装置结构。所述微电子装置结构包含：堆叠结构，其具有导电结构及绝缘结构的交替序列；上部体育场式结构；下部体育场式结构；及顶峰区域，其限定在所述上部体育场式结构的第一阶梯式结构与所述下部体育场式结构的第二阶梯式结构之间。所述堆叠结构进一步包含：支柱结构，其延伸穿过所述堆叠结构；及介电结构，其插入所述上部体育场式结构内的相邻支柱结构之间。所述方法进一步包含在另一介电结构的相对侧上在所述介电结构中的两个介电结构之间的所述堆叠结构的所述顶峰区域中形成沟槽；及用介电材料填充所述沟槽。所述沟槽与所述介电结构部分地重叠。所述沟槽与所述介电结构部分地重叠。所述沟槽与所述介电结构部分地重叠。

Method of forming microelectronic device and related microelectronic device, memory device and electronic system

【技术实现步骤摘要】
形成微电子装置的方法及相关微电子装置、存储器装置及电子系统
[0001]优先权要求
[0002]本申请要求2021年1月20日提交的“形成微电子装置的方法及相关微电子装置、存储器装置及电子系统(Methods of Forming Microelectronic Devices,and Related Microelectronic Devices,Memory Devices,and Electronic Systems)”的第17/153,740号美国专利申请的提交日的权益。


[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的领域。更具体地，本公开涉及形成微电子装置的方法及相关微电子装置、存储器装置及电子系统。

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)。增加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(还称为“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包含导电结构及介电材料层次的一或多个叠组(例如，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的存储器单元的串联组合串联耦合的至少一个选择装置。与具有常规平面(例如，二维)晶体管布置的结构相比，此配置准许通过在裸片上向上(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及宽度)中。
[0005]竖直存储器阵列架构大体上包含存储器装置的叠组(例如，堆叠结构)的层次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。一种形成此电连接的方法包含在存储器装置的叠组的层次的边缘(例如，水平端)形成所谓的“阶梯”(或“阶梯式”)结构。阶梯结构包含限定导电结构的接触区域的个别“台阶”，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存取。
[0006]随着竖直存储器阵列技术的进步，通过形成存储器装置提供增加的存储器密度以展现多个叠组(例如，双叠组)配置。举例来说，在一个常规双叠组配置中，一些竖直存储器串位于上部叠组(例如，上部堆叠结构)中，且额外竖直存储器串位于在上部叠组之下的下部叠组(例如，下部堆叠结构)中。上部叠组的竖直存储器串可电耦合到下部叠组的额外竖直存储器串(例如，借助于导电互连结构)，或上部叠组的竖直存储器串可与下部叠组的额外竖直存储器串电隔离(例如，借助于中间介电材料)。不利的是，随着特征封装密度的增加及形成误差的裕度降低，传统的存储器装置形成方法及相关联配置产生不希望的应力(例如，存取线接触超过蚀刻应力)、缺陷(例如，存取线接触穿通)及电流泄漏(例如，选择栅极电流泄漏、存取线电流泄漏)，这可能会降低所需的存储器装置性能、可靠性及耐久性。

技术实现思路

[0007]本公开的实施例包含一种形成微电子装置的方法。所述方法包含形成微电子装置结构。所述微电子装置结构包含堆叠结构，所述堆叠结构具有分层次布置的导电结构及绝缘结构的竖直交替序列。所述堆叠结构包含包括分层次布置的导电结构及绝缘结构的竖直交替序列的堆叠结构，所述堆叠结构分成通过填充槽彼此分离的块。块中的每一个包含上部体育场式结构、下部体育场式结构，及在上部体育场式结构的第一阶梯式结构与下部体育场式结构的第二阶梯式结构之间的顶峰区域。微电子装置结构进一步包含平行地延伸穿过上部体育场式结构并进入顶峰区域的介电结构，所述介电结构竖直地延伸穿过并分段一些层次的导电结构以形成上部选择栅极。所述方法进一步包含形成沟槽以在堆叠结构的一或多个块的至少顶峰区域中的两个介电结构之间延伸并部分地重叠所述两个介电结构，并且至少基本上用介电材料填充所述沟槽。
[0008]本公开的额外实施例包含一种微电子装置。所述微电子装置包含堆叠结构，所述堆叠结构包含分层次布置的导电结构及绝缘结构的竖直交替序列，所述堆叠结构分成通过填充槽彼此分离的块。每个块包含：上部体育场式结构，其包括具有负斜率的第一阶梯式结构，所述第一阶梯式结构面向具有正斜率的额外第一阶梯式结构；下部体育场式结构，其包括具有负斜率的第二阶梯式结构，所述第二阶梯式结构面向具有正斜度的额外第二阶梯式结构；及顶峰区域，其水平地插入上部体育场式结构的额外第一阶梯式结构与下部体育场式结构的第二阶梯式结构之间。所述微电子装置进一步包含：水平地平行延伸穿过上部体育场式结构并进入顶峰区域的介电质填充沟槽，所述介电质填充沟槽竖直地延伸穿过一些层次的导电结构并物理地分离所述导电结构，以限定堆叠结构块中的每一个的上部选择栅极；及在堆叠结构的一或多个块的至少顶峰区域内的至少一个额外介电质填充沟槽，所述至少一个额外介电质填充沟槽在一或多个块的水平边界内的两个介电质填充沟槽之间水平地延伸且部分地重叠所述两个介电质填充沟槽。
[0009]本公开的其它实施例包含存储器装置，所述存储器装置包含堆叠结构，所述堆叠结构包括分层次布置的导电结构及绝缘结构的竖直交替序列。堆叠结构包含上部分段体育场式结构，所述上部分段体育场式结构包含：相对阶梯结构，每个阶梯结构具有台阶，所述台阶包括堆叠结构的一些层次的边缘；及桥结构，其在第一水平方向上邻近于相对阶梯结构的水平边界且包括一些层次的部分，所述部分在与第一水平方向正交的第二水平方向上从相对阶梯结构延伸且在相对阶梯结构之间延伸。堆叠结构进一步包含：下部分段体育场式结构，其在第二水平方向上邻近于上部分段体育场式结构；及顶峰区域，其在第二水平方向上插入上部分段体育场式结构与下部分段体育场式结构之间。存储器装置进一步包含：介电质填充槽结构，其在第二水平方向上平行地延伸穿过上部体育场式结构，所述介电质填充槽结构竖直地延伸穿过一些层次的导电结构并分离导电结构以限定上部选择栅极；至少一个填充沟槽，其在第二水平方向上水平地延伸穿过堆叠结构的顶峰区域且到达介电质填充槽结构，所述至少一个填充沟槽在第一水平方向上插入一对介电质填充沟槽之间；及存储器单元串，其竖直地延伸穿过堆叠结构。
[0010]本公开的又另外的实施例包含电子系统。所述电子系统包含输入装置；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含微电子装置结构。所述微电子装置结构包含堆叠结构，所述
堆叠结构包括分层次布置的导电结构及绝缘结构的竖直交替序列。所述堆叠结构可包含体育场式结构，所述体育场式结构具有台阶，所述台阶包括插入部分地延伸到堆叠结构中的介电质填充槽结构与从体育场式结构的最上部楼梯水平地延伸的顶峰区域之间的漏极选择栅极群组的水平端。存储器装置进一步包含竖直地延伸穿过堆叠结构的至少顶峰区域的填充沟槽，所述填充沟槽将漏极选择栅极群组中的第一个与漏极选择栅极群组中的第二个电隔离。
附图说明
[0011]图1A到1D是根据本公开的实施例的在形成微电子装置的方法的阶段处的微电子装置的各个视图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种形成微电子装置的方法，其包括：形成微电子装置结构，所述微电子装置结构包括：堆叠结构，其包括分层次布置的导电结构及绝缘结构的竖直交替序列，所述堆叠结构分成通过填充槽彼此分离的块，每个块包括：上部体育场式结构；下部体育场式结构；及顶峰区域，其限定在所述上部体育场式结构的第一阶梯式结构与所述下部体育场式结构的第二阶梯式结构之间；介电结构，其平行地延伸穿过所述上部体育场式结构并进入所述顶峰区域，所述介电结构竖直地延伸穿过并分段所述层次中的一些的导电结构，以形成上部选择栅极；形成沟槽以在所述堆叠结构的所述块中的一或多个的至少所述顶峰区域中的两个所述介电结构之间延伸并且部分地重叠所述两个所述介电结构；及至少基本上用介电材料填充所述沟槽。2.根据权利要求1所述的方法，其中形成沟槽包括移除所述堆叠结构的所述一或多个块的所述上部选择栅极中的一些的部分。3.根据权利要求1所述的方法，其中形成沟槽包括将所述沟槽的下部竖直边界形成为处于或低于所述层次中的所述一些的最下部层次的所述上部选择栅极的下部竖直边界。4.根据权利要求1所述的方法，其中形成沟槽包括将所述沟槽的宽度形成为基本上等于所述介电结构中的所述两个之间的距离。5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其中形成沟槽包括在所述块中的所述一或多个的所述顶峰区域内将第一组所述上部选择栅极与第二组所述上部选择栅极电性地分离。6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其中形成沟槽包括形成所述沟槽以竖直地延伸穿过所述堆叠结构的所述层次中的至少八个。7.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其中形成沟槽包括：在所述堆叠结构上方形成掩模材料；在所述掩模材料中形成一或多个细长开口以形成图案化掩模材料；及通过所述一或多个细长开口移除所述堆叠结构的所述一或多个块的部分。8.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其进一步包括竖直地延伸穿过所述堆叠结构的支撑柱结构。9.一种微电子装置，其包括：堆叠结构，其包括分层次布置的导电结构及绝缘结构的竖直交替序列，所述堆叠结构分成通过填充槽彼此分离的块，每个块包括：上部体育场式结构，其包括具有负斜率的第一阶梯式结构，所述第一阶梯式结构面向具有正斜率的额外第一阶梯式结构；下部体育场式结构，其包括具有负斜率的第二阶梯式结构，所述第二阶梯式结构面向具有正斜率的额外第二阶梯式结构；及顶峰区域，其水平地插入所述上部体育场式结构的所述额外第一阶梯式结构与所述下部体育场式结构的所述第二阶梯式结构之间；
介电质填充沟槽，其水平地平行延伸穿过所述上部体育场式结构并进入所述顶峰区域，所述介电质填充沟槽竖直地延伸穿过所述层次中的一些的导电结构并物理地分离所述导电结构，以限定所述堆叠结构的所述块中的每一个中的上部选择栅极；及在所述堆叠结构的所述块中的一或多个的至少所述顶峰区域内的至少一个额外介电质填充沟槽，所述至少一个额外介电质填充沟槽在所述块中的所述一或多个的水平边界内的两个所述介电质填充沟槽之间水平地延伸且部分地重叠所述两个所述介电质填充沟槽。10.根据权利要求9所述的微电子装置，其中所述上部体育场式结构包括上部分段体育场，所述上部分段体育场包括：桥结构，其在第一水平方向上邻近于所述第一阶梯式结构的水平边界且包括所述层次中的所述一些的部分，所述部分在与所述第一水平方向正交的第二水平方向上从所述第一阶梯式结构及所述额外第一阶梯式结构延伸且在所述第一阶梯式结构与所述额外第一阶梯式结构之间延伸。11.根据权利要求9所述的微电子装置，其中所述下部体育场式结构包括下部分段体育场式结构。12.根据权利要求9至11中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述至少一个额外介电质填充沟槽的最下部边界竖直地上覆于所述堆叠结构的所述一或多个块的所述上部体育场式结构的最下部边界。13.根据权利要求9至11中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述至少一个额外介电...

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