包含腐蚀抑制特征的微电子装置以及相关的电子系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种包括堆叠结构的微电子装置，所述堆叠结构包括非阶梯区、阶梯区及阵列区。所述非阶梯区、所述阶梯区及所述阵列区中的每一者包括具有交错的导电材料与介电材料的层级。一或多个柱位于所述非阶梯区及所述阵列区中，且一或多个支撑件位于所述阶梯区中。导电材料位于所述非阶梯区、所述阶梯区及所述阵列区中的每一者中，且竖直延伸到邻近于所述层级的源极中。所述源极在所述非阶梯区、所述阶梯区及所述阵列区中的每一者中邻近于所述源极中的所述导电材料处包括腐蚀抑制特征。还公开了额外微电子装置、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】
【国外来华专利技术】包含腐蚀抑制特征的微电子装置以及相关的电子系统及方法
[0001]优先权主张
[0002]本申请案主张2020年1月15日申请的名为“包含腐蚀抑制特征的微电子装置以及相关的电子系统及方法(Microelectronic Devices Including Corrosion Containment Features,and Related Electronic Systems and Methods)”的第16/743,342号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的领域。更特定地说，本公开涉及包含抑制腐蚀的特征的微电子装置结构，且涉及相关的微电子装置、电子系统及方法。

技术介绍

[0004]微电子行业的持续目标在于增大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胞元的数目)。增大非易失性存储器装置中的存储器密度的一种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晶体管/存储器胞元柱，所述柱延伸穿过包含交错的导电材料与介电材料的层级的一或多个层(例如，堆叠结构)。所述层级的经竖直定向的导电材料经配置例如为字线或控制栅极，且介电材料位于存储器胞元柱与导电材料的每一结处。相较于运用常规平坦(例如，二维)晶体管布置的结构，此配置通过在裸片上向上(例如，纵向地、竖直地)建构阵列来准许较大数目个晶体管被定位在一单位裸片区域中。相较于运用常规平坦(例如，二维)晶体管布置的结构，此配置通过在裸片上向上(例如，竖直地)建构阵列来准许较大数目个开关装置(例如，晶体管)被定位在一单位裸片区域中(即，所消耗的活性表面的长度及宽度)。
[0005]为形成3D NAND快闪存储器装置，可使用所谓的“替换栅极”过程，其中包含交错的介电材料与氮化物材料的层级变为包含交错的介电材料与导电材料的层级。层级的氮化物材料替换为导电材料，产生具有交错的导电材料与介电材料的层级。在替换栅极过程期间，进行材料移除过程(例如，蚀刻过程)以在层级中形成所谓的“缝隙”，其中所述缝隙从最上层的上表面延伸到最下层的下表面。层级的氮化物材料随后通过缝隙移除并替换为导电材料。缝隙可存在于3D NAND快闪存储器装置的不同部分中，例如存在于阶梯区、阵列区，或阶梯区之外的区中。在缝隙形成期间，可能出现层材料的过度蚀刻，从而延伸缝隙而穿过接触材料，且延伸到位于阵列区中的层级底层的源材料中，且延伸到位于非阶梯区底层的源材料中。因此，缝隙延伸到阵列区及非阶梯区中的源材料中。类似地，当在阶梯区中形成缝隙时，填充材料可能被过度蚀刻，使得缝隙延伸穿过填充材料，且延伸到阶梯区中的源材料中。当暴露到蚀刻过程的条件(例如，蚀刻化学反应、蚀刻时间)时，在阶梯区、阵列区或非阶梯区中可能出现源材料及接触材料的腐蚀。腐蚀可能造成阵列区中的层级及阶梯区中的阶梯隆起，导致抑制腐蚀的3D NAND快闪存储器装置中出现电弧作用及其它性能问题。

技术实现思路

[0006]公开一种微电子装置且其包括堆叠结构，所述堆叠结构包括非阶梯区、阶梯区及阵列区。所述非阶梯区、所述阶梯区及所述阵列区中的每一者包括具有交错的导电材料与介电材料的层级。一或多个柱位于所述非阶梯区中及所述阵列区中，且一或多个支撑件位于所述阶梯区中。导电材料位于所述非阶梯区、所述阶梯区及所述阵列区中的每一者中，且竖直延伸到邻近于所述层级的源极中。所述源极在所述非阶梯区、所述阶梯区及所述阵列区中的每一者中邻近于所述源极中的所述导电材料处包括腐蚀抑制特征。
[0007]还公开一种微电子装置且其包括堆叠结构，所述堆叠结构包括非阶梯区、阶梯区及阵列区。所述非阶梯区、所述阶梯区及所述阵列区中的每一者包括具有交错的导电材料与介电材料的层级。源极邻近于所述堆叠结构，且在所述源极内包括由腐蚀抑制特征分开的部分。所述源极在所述阵列区中包括介于所述源极的邻近部分之间的桥接器。另一导电材料从所述层级的上表面竖直延伸且延伸到所述源极中。
[0008]进一步公开一种形成微电子装置的方法。所述方法包括形成源极，其中包括腐蚀抑制特征。邻近于所述源极形成具有交错的氮化物材料与介电材料的层级。形成一或多个缝隙且其从所述层级中的最上层级延伸且延伸到所述源极中。所述腐蚀抑制特征邻近于所述源极中的所述一或多个缝隙。通过所述一或多个缝隙移除所述层级的所述氮化物材料以在所述层级的邻近介电材料之间形成空隙。在所述空隙及所述缝隙中形成导电材料。
[0009]还公开一种电子系统，其包括输入装置、输出装置、可操作地耦合到所述输入装置及所述输出装置的处理器装置，及可操作地耦合到所述处理器装置的存储器装置。所述存储器装置包括至少一个微电子装置，其包括堆叠结构，所述堆叠结构在非阶梯区、阶梯区及阵列区中包括具有交错的导电材料及介电材料的层级。源极邻近于所述堆叠结构，且包括由腐蚀抑制特征分开的部分。所述源极及所述腐蚀抑制特征的上表面基本上彼此共面。另一导电材料从所述层级的上表面竖直延伸且延伸到所述源极中。
附图说明
[0010]图1A为根据本公开的实施例的微电子装置结构的非阶梯区的简化部分俯视图，且处于微电子装置结构的处理的初始阶段，且图1B为图1A的微电子装置结构的简化部分横截面图；
[0011]图2A为根据本公开的实施例的微电子装置结构的阵列区的简化部分俯视图，且处于微电子装置结构的处理的初始阶段，图2B为沿图2A的微电子装置结构的线A
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A的简化部分横截面图，且图2C为沿图2A的微电子装置结构的线B
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B的简化部分横截面图；
[0012]图3A为根据本公开的实施例的微电子装置结构的非阶梯区的简化部分俯视图，且处于微电子装置结构的处理的初始阶段，且图3B为图3A的微电子装置结构的简化部分横截面图；
[0013]图4到7示出形成根据本公开的实施例的微电子装置结构的过程；
[0014]图8为包含根据本公开的实施例的微电子装置结构的微电子装置的部分剖示透视图；且
[0015]图9为示出包含根据本公开的实施例的微电子装置结构的电子系统的示意性框图。
具体实施方式
[0016]公开了用于减少或基本上消除微电子装置中腐蚀的影响的特征(例如，腐蚀抑制特征)。微电子装置包含微电子装置结构，其含有在微电子装置的形成期间所进行的材料移除动作期间易受腐蚀(例如，氧化)的一或多种材料(例如，源材料、接触材料)。腐蚀抑制特征及易受腐蚀的材料存在于微电子装置结构的一或多个区中，包含于阶梯区中、阵列区中，或接近阶梯区(例如，位于阶梯区外)(例如，非阶梯区)。腐蚀抑制特征减少或基本上消除微电子装置中腐蚀的影响。通过在微电子装置结构的源极内形成腐蚀抑制特征，抑制了易受腐蚀的材料对微电子装置结构的小区域的腐蚀，且腐蚀的影响不会波及微电子装置结构的其它区域。腐蚀抑制特征将受腐蚀影响的区域与微电子装置结构的其它区域隔开(例如，电隔离)。源极的材料的桥接器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种微电子装置，其包括：堆叠结构，其包括非阶梯区、阶梯区及阵列区，所述非阶梯区、所述阶梯区及所述阵列区中的每一者包括具有交错的导电材料与介电材料的层级；一或多个柱，其位于所述非阶梯区及所述阵列区中；一或多个支撑件，其位于所述阶梯区中；及导电材料，其位于所述非阶梯区、所述阶梯区及所述阵列区中的每一者中且竖直延伸到邻近于所述层级的源极中，所述源极在所述非阶梯区、所述阶梯区及所述阵列区中的每一者中且邻近于所述源极中的所述导电材料处包括腐蚀抑制特征。2.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述源极包括邻近于基底材料的硅化钨及邻近于所述硅化钨的多晶硅。3.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述导电材料从所述层级的上表面竖直延伸且延伸到所述源极的上部分中。4.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述导电材料从所述层级的上表面竖直延伸且延伸到所述源极的下部分中。5.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述腐蚀抑制特征包括介电材料。6.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述腐蚀抑制特征包括氧化硅材料。7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述腐蚀抑制特征在所述源极中侧向围绕所述导电材料。8.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述腐蚀抑制特征的高度与所述源极的厚度基本上相同。9.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述源极及所述柱在所述阶梯区及所述非阶梯区中电连接。10.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述源极在所述阵列区中的邻近部分通过桥接器电连接。11.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述源极在所述非阶梯区中的邻近部分彼此电隔离。12.一种微电子装置，其包括：堆叠结构，其包括非阶梯区、阶梯区及阵列区，所述非阶梯区、所述阶梯区及所述阵列区中的每一者包括具有交错的导电材料与介电材料的层级；源极，其邻近于所述堆叠结构且在所述源极内包括由腐蚀抑制特征分开的部分，所述源极在所述阵列区中包括介于所述源极的邻近部分之间的桥接器；及另一导电材料，其从所述层级的上表面竖直延伸且延伸到所述源极中。13.根据权利要求12所述的微电子装置，其中仅所述阵列区包括介于所述源极的邻近部分之间的所述桥接器。14.根据权利要求12或权利要求13所述的微电子装置，其中所述腐蚀抑制特征在所述源极内侧向邻近于所述另一导电材料。15.根据权利要求12或权利要求13所述的微电子装置，其中所述腐蚀抑制特征经配置以将所述源极的部分与所述非阶梯区及所述阶梯区电隔离。16...

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