微电子装置形成方法及相关微电子装置、存储器装置和电子系统制造方法及图纸

技术编号:35056574 阅读:17 留言:0更新日期:2022-09-28 11:04
本申请涉及微电子装置形成方法及相关微电子装置、存储器装置和电子系统。微电子装置形成方法包含: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;穿过所述第一堆叠结构形成存储器单元串;在所述第一堆叠结构上方形成第二堆叠结构;至少部分地基于所述第一堆叠结构内观察到的导柱弯曲量,形成特定于所述观察到的导柱弯曲量的第一定制标线;使用所述第一定制标线形成延伸穿过所述第二堆叠结构且在所述存储器单元串中的一些上方的开口,其中在所述存储器单元串上方的所述开口的中心在所述观察到的导柱弯曲的方向上与所述存储器单元串的最上部表面的所述中心至少大体上对准;以及形成延伸穿过所述第二堆叠结构且在所述存储器单元串中的一些上方的上部导柱。柱。柱。

【技术实现步骤摘要】
微电子装置形成方法及相关微电子装置、存储器装置和电子系统
[0001]优先权主张
[0002]本申请要求2021年3月18日提交的“微电子装置形成方法及相关微电子装置、存储器装置和电子系统(METHODS OF FORMING MICROELECTRONIC DEVICES,AND RELATED MICROELECTRONIC DEVICES,MEMORY DEVICES,AND ELECTRONIC SYSTEMS)”的第17/205,954号美国专利申请的提交日的权益。


[0003]本公开在各种实施例中大体上涉及微电子装置设计和制造的领域。更确切地说,本公开涉及微电子装置形成方法,并涉及相关微电子装置、存储器装置和电子系统。

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包含导电结构和介电材料层的一或多个叠组(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式存储器单元的串联组合串联耦合的至少一个选择装置。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,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和宽度)中。
[0005]竖直存储器阵列架构通常包含存储器装置的叠组(例如,堆叠结构)的层的导电结构与存取线(例如,位线)之间的电连接,使得竖直存储器阵列的存储器单元可以被唯一地选择用于写入、读取或擦除操作。形成此类电连接的一种方法包含在存储器装置的叠组的层的边缘(例如,水平端)形成所谓的“阶梯”(或“梯级”)结构。阶梯结构包含限定导电结构的接触区域的各个“台阶”,导电接触结构可定位在所述接触区域上以提供导电结构的电气通路。
[0006]随着竖直存储器阵列技术的发展,通过将存储器装置形成为展现多叠组(例如,双叠组)配置,提高了存储器密度。例如,在一种传统的双叠组配置中,一些竖直存储器串位于上部叠组(例如,上部堆叠结构),而额外竖直存储器串位于上部叠组下面的下部叠组(例如,下部堆叠结构)。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,通过导电互连结构),或者上部叠组的竖直存储器串可以与下部叠组的额外竖直存储器串电隔离(例如,通过中间介电材料)。不幸的是,随着特征封装密度的增加和形成误差的裕度的降低,传统的存储器装置形成方法和相关联配置导致了不期望的应力(例如,存取线接触超过蚀刻应力)、缺陷(例如,存取线接触穿孔)和电流泄漏(例如,选择栅极电流泄漏、存取线电流泄漏),它们会降低期望的存储器装置性能、可靠性和耐久性。
[0007]另外,微电子装置制造行业的一个持续目标是通过减小字线的电阻和/或电容来
提高装置的性能,例如3D NAND存储器装置。然而,减小字线的电阻和/或电容的努力可能会对装置设计和制造的其它方面产生负面影响,例如在装置中邻近阶梯结构的区域中导致导柱弯曲。因此,设计和制造电阻和/或电容降低且无导柱弯曲的微电子装置,例如3D NAND存储器装置,仍然是一个挑战。

技术实现思路

[0008]本公开的实施例包含一种微电子装置形成方法。所述方法包含:形成第一堆叠结构,其包括绝缘结构和其它绝缘结构的交替层级;形成存储器单元串,其包括延伸穿过所述第一堆叠结构的沟道材料;至少部分地基于在所述第一堆叠结构内观察到的导柱弯曲量,在所述第一堆叠结构上方形成第二堆叠结构,其包括额外绝缘结构和额外其它绝缘结构的交替层级;形成特定于所述观察到的导柱弯曲量的第一定制标线;使用所述第一定制标线形成延伸穿过所述第二堆叠结构且在所述存储器单元串中的一些上方的开口,其中所述存储器单元串上方的所述开口的中心至少在所述观察到的导柱弯曲的方向上与所述存储器单元串的最上部表面的中心大体上对准;形成延伸穿过所述第二堆叠结构且在所述存储器单元串中的一些上方的上部导柱;以及至少部分地基于所述观察到的导柱弯曲量,在一些相邻上部导柱之间形成槽结构,所述槽结构展现非线形形状。
[0009]本公开的一些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,其包括布置成层的导电结构和绝缘结构的竖直交替序列,所述堆叠结构划分成通过槽结构彼此分隔开的块结构;下部导柱,其竖直延伸穿过所述堆叠结构的所述块结构,所述下部导柱在第一方向上展现导柱弯曲,所述下部导柱中的每一个具有最下部表面和不与所述导柱的所述最下部表面竖直对准的最上部表面;额外堆叠结构,其竖直上覆于所述堆叠结构且包括布置成额外层的额外导电结构和额外绝缘结构的竖直交替序列;以及上部导柱,其延伸穿过所述额外堆叠结构且竖直上覆于所述下部导柱,每一上部导柱具有最下部表面和最上部表面,其中每一上部导柱的所述最下部表面的中心在所述第一方向上与对应导柱的所述最上部表面的中心对准。
[0010]本公开的额外实施例包含一种微电子装置,其包含:存储器单元串,其延伸穿过包括交替的导电结构和绝缘结构的层的第一堆叠结构,所述存储器单元串至少包括介电材料和竖直延伸穿过所述第一堆叠结构的沟道材料;第二堆叠结构,其竖直上覆于所述第一堆叠结构;上部导柱,其延伸穿过所述第二堆叠结构且竖直上覆于所述存储器单元串;硬式掩模材料,其位于所述第二堆叠结构上方;椭圆形开口,其延伸穿过所述硬式掩模材料,每一椭圆形开口与所述上部导柱中的相应上部导柱的至少一部分竖直重叠;椭圆形导电触点,其形成在所述椭圆形开口内,每一椭圆形导电触点与所述上部导柱中的相应上部导柱接触;以及存取线,其与所述椭圆形导电触点电接触,其中所述椭圆形导电触点的椭圆横截面具有在垂直于所述存取线的延伸方向的方向上延伸的主轴。
[0011]本公开的实施例包含一种电子系统。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和所述输出装置;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:延伸穿过堆叠结构的存储器单元串,所述堆叠结构包括绝缘结构和导电结构的交替层级,所述存储器单元串在第一方向上展现导柱弯曲;上部导柱,其位于包括额外绝缘结构和额外导电结构的交
替层级的额外堆叠结构内,所述上部导柱的最下部部分的中心在所述第一方向上与所述存储器单元串的最上部部分的相应中心大体上对准;槽结构,其至少部分地延伸穿过所述堆叠结构,所述槽结构分别展现非线形形状;椭圆形导电触点,其接触所述上部导柱的最上部部分,所述椭圆形导电触点的椭圆横截面具有在所述第一方向上延伸的主轴;以及存取线,其与所述椭圆形导电触点电接触且在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸。
附图说明
[0012]图1A到图1X是根据本公开的实施例的示出微电子装置结构形成方法简化横截面视图(图1A、图1C、图1D、图1F到图1J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,其包括布置成层的导电结构和绝缘结构的竖直交替序列,所述堆叠结构划分成通过槽结构彼此分隔开的块结构;下部导柱,其竖直延伸穿过所述堆叠结构的所述块结构,所述下部导柱在第一方向上展现导柱弯曲,所述下部导柱中的每一个具有最下部表面和与所述下部导柱的所述最下部表面不竖直对准的最上部表面;额外堆叠结构,其竖直上覆于所述堆叠结构且包括布置成额外层的额外导电结构和额外绝缘结构的竖直交替序列;以及上部导柱,其延伸穿过所述额外堆叠结构且竖直上覆于所述下部导柱,每一上部导柱具有最下部表面和最上部表面,其中每一上部导柱的所述最下部表面的中心在所述第一方向上与对应下部导柱的所述最上部表面的中心对准。2.根据权利要求1所述的微电子装置,其进一步包括:额外槽结构,其包括延伸穿过所述额外堆叠结构的至少一部分且将所述块结构中的每一个细分成子块结构的介电材料,所述额外槽结构与所述上部导柱中的一些水平相邻。3.根据权利要求2所述的微电子装置,其中所述额外槽结构中的每一个展现编织图案。4.根据权利要求2所述的微电子装置,其中所述额外槽结构中的每一个包括波峰区域和波谷区域,并且其中所述波谷区域与相邻上部导柱的中心至少大体上对准。5.根据权利要求1所述的微电子装置,其进一步包括:硬式掩模材料,其在所述额外堆叠结构上方形成;椭圆形开口,其延伸穿过所述硬式掩模材料,其中每一椭圆形开口与所述上部导柱中的相应上部导柱的至少一部分竖直重叠;椭圆形导电触点,其在所述椭圆形开口内形成;以及存取线,其与所述椭圆形导电触点电接触。6.根据权利要求5所述的微电子装置,其中所述椭圆形导电触点的椭圆横截面具有在垂直于所述存取线的延伸方向的方向上延伸的主轴。7.根据权利要求5所述的微电子装置,其中所述椭圆形导电触点的椭圆横截面具有在所述存取线的延伸方向上延伸的短轴。8.根据权利要求1所述的微电子装置,其中所述下部导柱形成存储器单元串,所述存储器单元串分别包括竖直延伸穿过所述堆叠结构的沟道材料。9.根据权利要求8所述的微电子装置,其中所述上部导柱中的每一个进一步包括竖直延伸穿过所述额外堆叠结构且与对应存储器单元串的所述沟道材料电连通的另一沟道材料。10.根据权利要求9所述的微电子装置,其中所述沟道材料通过导电材料电耦合到所述另一沟道材料。11.根据权利要求1至10中任一权利要求所述的微电子装置,其中所述下部导柱在所述第一方向上展现某一导柱弯曲量,并且其中所述上部导柱的中心纵向轴线相对于所述下部导柱的所述最下部表面的所述中心偏移所述导柱弯曲量。12.一种微电子装置形成方法,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;
形成包括延伸穿过所述第一堆叠结构的沟道材料的存储器单元串;在所述第一堆叠结构上方形成包括额外绝缘结构和额外其它绝缘结构的交替层级的第二堆叠结构;至少部分地基于所述第一堆叠结构内观察到的导柱弯曲量,形成特定于所述观察到的导柱弯曲量的第一定制标线;使用所述第一定制标线形成延伸穿过所述第二堆叠结构且在所述存储器单元串中的一些上方的开口,其中在所述存储器单元串上方的所述开口的中心在所述观察到的导柱弯曲量的方向上与所述存储器单元串的最上部表面的中心至少大体上对准;形成延伸穿过所述第二堆叠结构且在所述存储器单元串中的一些上方的上部导柱;以及至少部分地基于所述观察到的导柱弯曲量,在一些相邻上部导柱之间形成槽结构,所述槽结构展现非线形形状。13.根据权利要求12所述的方法,其进一步包括:在所述第二堆叠结构上方形成硬式掩模材料;至少部分地基于所述第一堆叠结构内的所述观察到的导柱弯曲量,形成特定于所述观察到的导柱弯曲量的第二定制标线;使用所述第二定制标线穿...

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

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