包含阶梯式结构的微电子装置和相关存储器装置、电子系统以及方法制造方法及图纸

一种微电子装置包括：堆叠结构，其包括按层布置的交替的导电结构和绝缘结构，所述层个别地包括所述导电结构中的一者和所述绝缘结构中的一者；第一支撑柱结构，其在所述微电子装置的第一区域内延伸穿过所述堆叠结构，所述第一支撑柱结构与下伏于所述堆叠结构的源极结构电隔离；第二支撑柱结构，其在所述微电子装置的第二区域内延伸穿过所述堆叠结构，所述第二支撑柱结构包括与所述源极结构电连通的导电材料；以及桥接结构，其在所述第一支撑柱结构中的至少一些相邻第一支撑柱结构之间延伸。还描述了相关存储器装置、电子系统以及方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含阶梯式结构的微电子装置和相关存储器装置、电子系统以及方法
[0001]优先权要求
[0002]本申请案要求于2020年6月22日提交的标题为“包含阶梯式结构的微电子装置和相关存储器装置、电子系统以及方法(Microelectronic Devices Including Stair Step Structures,and Related Memory Devices,Electronic Systems,and Methods)”的第16/908,287号美国专利申请案的提交日的权益。


[0003]在各种实施例中，本公开大体上涉及微电子装置设计和制造领域。更具体地说，本公开涉及包含阶梯式结构的微电子装置和相关存储器装置、电子系统以及方法。

技术介绍

[0004]微电子行业的持续目标是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单元数目)。增大非易失性存储器装置中的存储器密度的一种方式为利用竖直存储器阵列(也被称为“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和电介质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。每个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，这种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切换装置(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。r/>[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。一种形成这种电连接的方法包含在存储器装置的叠组的层的边缘(例如，水平末端)处形成所谓的“楼梯式”(或“阶梯式”)结构。楼梯式结构包含限定导电结构的接触区域的个别“阶状物”，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]随着存储器密度的增大，每个竖直存储器串的导电结构和电介质材料以及相关联存储器单元的层数增加。支撑柱结构可延伸穿过堆叠结构以在各种处理动作期间(例如，在所谓的“替换栅极”或“后栅极”过程期间)支撑堆叠结构。可用与堆叠结构的其它材料或结构相比展现相对更大的拉伸应力的各种材料(例如，钨)填充支撑柱结构。因此，仅作为实例，包括钨的支撑柱结构的拉伸应力可能导致所谓的“块弯曲”，其中堆叠结构展现不对称性，从而导致例如层收缩、堆叠结构的各个区域的过蚀刻或蚀刻不净、(例如，存取线与存储器单元串之间)的接触未对准以及堆叠结构的各个导电特征之间的电短路。

技术实现思路

[0007]在一些实施例中，一种微电子装置包括：堆叠结构，其包括按层布置的交替的导电结构和绝缘结构，所述层个别地包括所述导电结构中的一者和所述绝缘结构中的一者；第一支撑柱结构，其在所述微电子装置的第一区域内延伸穿过所述堆叠结构，所述第一支撑柱结构与下伏于所述堆叠结构的源极结构电隔离；第二支撑柱结构，其在所述微电子装置的第二区域内延伸穿过所述堆叠结构，所述第二支撑柱结构包括与所述源极结构电连通的导电材料；以及桥接结构，其在所述第一支撑柱结构中的至少一些相邻第一支撑柱结构之间延伸。
[0008]在其它实施例中，一种存储器装置包括：堆叠结构，其包括层，所述层各自包括至少一个导电结构和与所述至少一个导电结构竖直相邻的至少一个绝缘结构；阶梯式结构，其具有包括所述层中的至少一些的水平末端的阶状物；源极结构，其下伏于所述堆叠结构；第一支撑柱结构，其竖直地延伸穿过所述阶梯式结构到达所述源极结构，所述第一支撑柱结构中的至少一者通过所述源极结构内的桥接结构耦合到所述第一支撑柱结构中的至少另一者；以及第二支撑柱结构，其包括竖直地延伸穿过所述堆叠结构并且与所述源极结构电连通的导电材料。
[0009]在又一实施例中，一种形成微电子装置结构的方法包括：形成穿过包括按层布置的多层交替的绝缘结构和其它绝缘结构的堆叠结构的第一区域的导电支撑柱结构，所述导电支撑柱结构接触下伏于所述堆叠结构的源极结构内的桥接结构；形成穿过所述堆叠结构的第二区域并且与所述源极结构接触的导电支撑柱结构；形成穿过所述堆叠结构并且接触所述第一区域内的所述桥接结构和所述第二区域内的着陆衬垫的开口；穿过所述开口去除所述桥接结构和所述第一区域的所述导电支撑柱结构的导电材料以形成包括电介质衬里材料的支撑结构，所述第一区域的至少一个支撑结构通过凹部与至少另一支撑结构连通；穿过所述开口用导电结构替换所述绝缘结构；以及用电介质材料和另一种材料填充所述第一区域和所述第二区域内的所述开口并且用所述另一种材料填充所述第一区域的所述凹部。
[0010]在另外的实施例中，一种电子系统包括输入装置、输出装置、以可操作方式耦合到输入装置和输出装置的处理器装置，以及以可操作方式耦合到处理器装置且包括至少一个微电子装置结构的存储器装置。至少一个微电子装置结构包括：存储器单元串，其延伸穿过包括交替层级的绝缘结构和导电结构的堆叠结构；第一支撑柱结构，其位于所述堆叠结构的第一区域内、竖直地延伸穿过堆叠结构到达下伏于堆叠结构的源极结构且与源极结构电隔离；以及第二支撑柱结构，其位于所述堆叠结构的第二区域内、竖直地延伸穿过堆叠结构且与源极结构电连通。
附图说明
[0011]图1是根据本公开的实施例的微电子装置的简化剖面透视图；
[0012]图2是根据本公开的实施例的图1中所展示的微电子装置的微电子装置结构的简化透视图；
[0013]图3A到图3T是绘示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视图(图3A、图3B、图3D、图3E、图3G到图3R、图3T)和平面视图(图3C、图3F、图3S)；
[0014]图4是根据本公开的实施例的电子系统的框图；并且
[0015]图5是根据本公开的实施例的基于处理器的系统。
具体实施方式
[0016]在此包含的绘示并非意在作为任何特定系统、微电子结构、微电子装置或其集成电路的实际视图，而仅仅是用以描述本文中的实施例的理想化表示。图式之间共用的元件和特征可保留相同的数字标号，但为易于以下描述，附图标记以在其上引入或最充分地描述元件的附图的编号开始。
[0017]以下描述提供具体细节，例如材料类型、材料厚度和处理条件，以便提供对本文中所描述的实施例的透彻描述。然而，本领域的普通技术人员应理解，可在不采用这些具体细节的情况下实践本文中所公开的实施例。实际上，可结合半导体行业中采用的常规制造技术来实践实施例。另外，本文中提供的描述不形成用于制造微电子装置(例如，半导体装置、存储器装置，例如NAND快闪存储器装置)、设备或电子系统的完整的工艺流程，或者包含相对于与接触结构相关联的竖直存储器串或柱具有相对较大横向尺寸(例如，面积、横截面面积)的自对准接触结构的完整的微电子装置、设备或电子系统。下文所描述的本文档来自技高网...

【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，其包括按层布置的交替的导电结构和绝缘结构，所述层个别地包括所述导电结构中的一者和所述绝缘结构中的一者；第一支撑柱结构，其在所述微电子装置的第一区域内延伸穿过所述堆叠结构，所述第一支撑柱结构与下伏于所述堆叠结构的源极结构电隔离；第二支撑柱结构，其在所述微电子装置的第二区域内延伸穿过所述堆叠结构，所述第二支撑柱结构包括与所述源极结构电连通的导电材料；以及桥接结构，其在所述第一支撑柱结构中的至少一些相邻第一支撑柱结构之间延伸。2.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述桥接结构中的至少一个桥接结构物理地将所述第一支撑柱结构中的一者连接到所述第一支撑柱结构中的另一者。3.根据权利要求2所述的微电子装置，其进一步包括位于所述第一支撑柱结构中的所述两者之间并且与所述至少一个桥接结构接触的替换栅极槽。4.根据权利要求3所述的微电子装置，其中所述替换栅极槽和所述第一支撑柱结构中的所述两者包括相同的材料成分。5.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述桥接结构通过衬里材料与所述源极结构电隔离。6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述桥接结构包括多晶硅。7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述桥接结构包括与所述源极结构接触的电介质衬里材料。8.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述第一支撑柱结构中的至少一些位于阶梯式区域内。9.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述第一支撑柱结构包括与所述桥接结构相同的材料成分。10.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述导电材料包括钨。11.一种存储器装置，其包括：堆叠结构，其包括层，所述层各自包括至少一个导电结构和与所述至少一个导电结构竖直相邻的至少一个绝缘结构；阶梯式结构，其具有包括所述层中的至少一些的水平末端的阶状物；源极结构，其下伏于所述堆叠结构；第一支撑柱结构，其竖直地延伸穿过所述阶梯式结构到达所述源极结构，所述第一支撑柱结构中的至少一者通过所述源极结构内的桥接结构耦合到所述第一支撑柱结构中的至少另一者；以及第二支撑柱结构，其包括竖直地延伸穿过所述堆叠结构并且与所述源极结构电连通的导电材料。12.根据权利要求11所述的存储器装置，其中所述第二支撑柱结构位于所述阶梯式结构的水平边界之外。13.根据权利要求11所述的存储器装置，其中所述第一支撑柱结构与所述源极结构电隔离。
14.根据权利要求11所述的存储器装置，其进一步包括位于所述第一支撑柱结构中的所述至少一者与所述第一支撑柱结构中的所述至少另一者之间的槽结构。15.根据权利要求14所述的存储器装置，其中所述槽结构物理地接触所述桥接结构。16.根据权利要求11至15中任一权利要求所述的存储器装置，其中所述第二支撑柱结构在竖直方向上...

【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：