微电子装置、及相关的方法、存储器装置、及电子系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种微电子装置，其包括：存储器阵列区；控制逻辑区，其下伏于所述存储器阵列区；及互连区，其竖直地插入于所述存储器阵列区与所述控制逻辑区之间。所述存储器阵列区包括：堆叠结构，其包括竖直交错的导电结构及绝缘结构；所述堆叠结构内的存储器单元的竖直延伸串；至少一个源极结构，其竖直地上覆于所述堆叠结构且耦合至存储器单元的所述竖直延伸串；及数字线结构，其竖直地下伏于所述堆叠结构且耦合至存储器单元的所述竖直延伸串。所述控制逻辑区包括用于存储器单元的所述竖直延伸串的控制逻辑装置。所述互连区包括将所述数字线结构耦合至所述控制逻辑装置的结构。本发明专利技术还描述形成微电子装置的方法以及存储器装置和电子系统。装置和电子系统。装置和电子系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微电子装置、及相关的方法、存储器装置、及电子系统
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求保护2020年6月18日申请的美国专利申请案第16/905,385号“微电子装置、及相关的方法、存储器装置、及电子系统(MICROELECTRONIC DEVICES,AND RELATED METHODS,MEMORY DEVICES,AND ELECTRONIC SYSTEMS)”的申请日的权益，所述美国专利申请涉及2020年6月18日申请的列出库纳尔
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帕瑞克(Kunal R.Parekh)作为专利技术人的美国专利申请第16/905,452号“形成微电子装置的方法及相关微电子装置、存储器装置、电子系统和额外方法(METHODS OF FORMING MICROELECTRONIC DEVICES,AND RELATED MICROELECTRONIC DEVICES,MEMORY DEVICES,ELECTRONIC SYSTEMS,AND ADDITIONAL METHODS)”。本申请还涉及2020年6月18日申请的列出库纳尔
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帕瑞克作为专利技术人的美国专利申请第16/905,698号“形成微电子装置的方法及相关微电子装置和电子系统(METHODS OF FORMING MICROELECTRONIC DEVICES,AND RELATED MICROELECTRONIC DEVICES AND ELECTRONIC SYSTEMS)”。本申请还涉及2020年6月18日申请的列出库纳尔
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帕瑞克作为专利技术人的美国专利申请第16/905,747号“形成微电子装置的方法及相关微电子装置和电子系统(METHODS OF FORMING MICROELECTRONIC DEVICES,AND RELATED MICROELECTRONIC DEVICES AND ELECTRONIC SYSTEMS)”。本申请还涉及2020年6月18日申请的列出库纳尔
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帕瑞克作为专利技术人的美国专利申请第16/905,763号“形成微电子装置的方法及相关微电子装置和电子系统(METHODS OF FORMING MICROELECTRONIC DEVICES,AND RELATED MICROELECTRONIC DEVICES AND ELECTRONIC SYSTEMS)”。本申请亦涉及2020年6月18日申请的列出库纳尔
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帕瑞克作为专利技术人的美国专利申请第16/905,734号“形成微电子装置的方法及用于微电子装置的相关底座结构(METHODS OF FORMING MICROELECTRONIC DEVICES,AND RELATED BASE STRUCTURES FOR MICROELECTRONIC DEVICES)”。前述文件中的每一者的公开内容皆在此以全文引用的方式并入本文中。


[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。更具体来说，本公开涉及微电子装置及相关的方法、存储器装置及电子系统。

技术介绍

[0004]微电子装置设计者常常需要通过减小个别特征的尺寸且通过减小相邻特征之间的分隔距离来提高微电子装置内特征的集成度或密度。此外，微电子装置设计者常常需要设计不仅紧密而且提供性能优势以及简化设计的架构。
[0005]微电子装置的一个实例为存储器装置。存储器装置通常被提供为计算机或其它电子装置中的内部集成电路。存在许多类型的存储器装置，包含但不限于非易失性存储器装置(例如，与非(NAND)快闪存储器装置)。增加非易失性存储器装置中的存储器密度的一种方式为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竖直存储器串，所述存储器串延伸穿过包含导电结构及介电材料的层的一或多个层面
(例如，堆叠结构)中的开口。每一竖直存储器串可包含至少一个选择装置，所述至少一个选择装置串联耦合至竖直堆叠的存储器单元的串联组合。相较于具有晶体管的常规平面(例如，二维)布置的结构，此配置通过在裸片上向上(例如，竖直地)建置阵列来准许较大数目个开关装置(例如，晶体管)位于单位裸片面积(即，所消耗的作用表面的长度及宽度)中。
[0006]下伏于存储器装置(例如，非易失性存储器装置)的存储器阵列的基本控制逻辑结构内的控制逻辑装置已用以控制存储器装置的存储器单元上的操作(例如，存取操作、读取操作、写入操作)。控制逻辑装置的组合件可被提供为借助于布线及接触结构与存储器阵列的存储器单元电通信。然而，用于在基本控制逻辑结构上方形成存储器阵列的处理条件(例如，温度、压力、材料)可限制基本控制逻辑结构内的控制逻辑装置的配置及性能。此外，在基本控制逻辑结构内使用的不同控制逻辑装置的数量、尺寸及布置亦可能会不合期望地阻碍存储器装置的大小(例如，水平占据面积)的减小，和/或存储器装置的性能的改善(例如，较快存储器单元接通/断开速度、下阈值开关电压要求、较快数据传送速率、较低功率消耗)。

技术实现思路

[0007]在一些实施例中，一种微电子装置包括：存储器阵列区；控制逻辑区，其下伏于存储器阵列区；及互连区，其竖直地插入于存储器阵列区与控制逻辑区之间。所述存储器阵列区包括：堆叠结构，其包括竖直交错的导电结构及绝缘结构；堆叠结构内的存储器单元的竖直延伸串；至少一个源极结构，其竖直地上覆于堆叠结构且耦合至存储器单元的竖直延伸串；及数字线结构，其竖直地下伏于堆叠结构且耦合至存储器单元的竖直延伸串。所述控制逻辑区包括控制逻辑装置，所述控制逻辑装置经配置以实现存储器单元的竖直延伸串的控制操作的一部分。所述互连区包括将存储器阵列区的数字线结构耦合至控制逻辑区的控制逻辑装置的结构。
[0008]在额外实施例中，一种形成微电子装置的方法包括：形成包括控制逻辑装置的第一微电子装置结构。第二微电子装置结构经形成以包括：载体结构；堆叠结构，其上覆于载体结构且包括竖直交错的导电结构及绝缘结构；堆叠结构内的存储器单元的竖直延伸串；及数字线结构，其上覆于堆叠结构。第二微电子装置结构附接至第一微电子装置结构以形成微电子装置结构组合件。在微电子装置结构组合件内，数字线结构竖直地插入于堆叠结构与控制逻辑装置之间。从微电子装置结构组合件去除载体结构。至少一个源极结构形成于微电子装置结构组合件的堆叠结构上方。
[0009]在其它实施例中，一种存储器装置包括：存储器阵列区；第一互连区，其竖直地下伏于存储器阵列区；控制逻辑区，其竖直地下伏于第一互连区；及第二互连区，其竖直地上覆于存储器阵列区。所述存储器阵列区包括堆叠结构；存储器单元串；一或多个源极结构；及数据线结构。所述堆叠结构包括导电结构及绝缘结构的竖直交错序列。所述存储器单元串竖直地延伸穿过堆叠结构。所述一或多个源极结构竖直地上覆于堆叠结构且耦合至存储器单元串。所述数据线结构竖直地下伏于堆叠结构且耦合至存储器单元串。所述第一互连区包括耦合至数据线结构的导电衬垫结构。所述控制本文档来自技高网...

【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：存储器阵列区，其包括：堆叠结构，其包括竖直交错的导电结构及绝缘结构；所述堆叠结构内的存储器单元的竖直延伸串；至少一个源极结构，其竖直地上覆于所述堆叠结构且耦合至存储器单元的所述竖直延伸串；以及数字线结构，其竖直地下伏于所述堆叠结构且耦合至存储器单元的所述竖直延伸串；控制逻辑区，其下伏于所述存储器阵列区且包括控制逻辑装置，所述控制逻辑装置经配置以实现存储器单元的所述竖直延伸串的控制操作的一部分；以及互连区，其竖直地插入于所述存储器阵列区与所述控制逻辑区之间且包括将所述存储器阵列区的所述数字线结构耦合至所述控制逻辑区的所述控制逻辑装置的结构。2.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述互连区的所述结构包括：导电接触结构，其竖直地下伏于且直接邻近所述数字线结构；额外导电接触结构，其竖直地上覆于且直接邻近所述控制逻辑区内的导电布线结构；以及导电衬垫结构，其从所述导电接触结构及所述额外导电接触结构且在所述导电接触结构与所述额外导电接触结构之间竖直地延伸。3.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述互连区的所述结构包括：导电接触结构，其竖直地下伏于且直接邻近所述数字线结构；以及导电衬垫结构，其从所述导电接触结构以及所述控制逻辑区内的导电布线结构且在所述导电接触结构与所述导电布线结构之间竖直地延伸。4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述控制逻辑区包括：水平地延伸的导电布线结构的层；以及导电接触结构，其在水平地延伸的导电布线结构的所述层中的竖直相邻层的所述水平地延伸的导电布线结构之间竖直地延伸且耦合所述水平地延伸的导电布线结构。5.根据权利要求4所述的微电子装置，其中所述水平地延伸的导电布线结构中的至少一些及所述导电接触结构中的至少一些包括铜。6.根据权利要求4所述的微电子装置，其中所述水平地延伸的导电布线结构中的至少一些及所述导电接触结构中的至少一些包括钨。7.根据权利要求4所述的微电子装置，其中所述控制逻辑区包括水平地延伸的导电布线结构的所述层中的至少三者。8.根据权利要求7所述的微电子装置，其中：水平地延伸的导电布线结构的所述层中的所述至少三者中的一或多者经配置以接收及转送所述微电子装置的全局信号；并且水平地延伸的导电布线结构的所述层中的所述至少三者中的一或多个其它者经配置以接收及转送所述微电子装置的局部信号。9.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的微电子装置，其进一步包括额外互连区，所述额外互连区竖直地上覆于所述存储器阵列区且包括耦合至所述存储器阵列区的所述至少一个源极结构的额外结构。
10.根据权利要求9所述的微电子装置，其中所述额外结构包括：水平地延伸的导电布线结构，其竖直地上覆于且耦合至所述至少一个源极结构；以及导电衬垫结构，其竖直地上覆于且耦合至所述水平地延伸的导电布线结构。11.根据权利要求10所述的微电子装置，其中：所述水平地延伸的导电布线结构包括铜；并且所述导电衬垫结构包括铝。12.根据权利要求10所述的微电子装置，其进一步包括：导电接触结构，其竖直地插入于所述至少一个源极结构与所述水平地延伸的导电布线结构之间且电连接所述至少一个源极结构及所述水平地延伸的导电布线结构；以及额外导电接触结构，其在所述水平地延伸的导电布线结构与所述导电衬垫结构之间竖直地延伸且电连接所述水平地延伸的导电布线结构及所述导电衬垫结构。13.根据权利要求9所述的微电子装置，其进一步包括：至少一个衬垫结构，其包括铝，所述至少一个衬垫结构竖直地上覆于所述至少一个源极结构；以及至少一个接触结构，其包括钨，所述至少一个接触结构在所述至少一个衬垫结构与所述至少一个源极结构之间竖直地延伸且耦合所述至少一个衬垫结构及所述至少一个源极结构。14.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述存储器阵列区的所述至少一个源极结构包括导电掺杂硅。15.一种形成微电子装置的方法，...

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