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

一种微电子装置包括：支柱结构，其包括半导电材料；接触结构，其与所述支柱结构的上部物理接触；及导电结构，其在所述接触结构之上且与所述接触结构物理接触。所述导电结构中的每一者包括具有第一宽度的上部及垂直插入于所述上部与所述接触结构之间的下部。所述下部具有渐缩轮廓以界定从在所述下部的最上边界处小于所述第一宽度的第二宽度变化到在所述下部的最下边界处小于所述第二宽度的第三宽度的额外宽度。还描述存储器装置、电子系统及形成微电子装置的方法。形成微电子装置的方法。形成微电子装置的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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]优先权主张
[0002]本申请案主张2020年11月19日申请的“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)”的序列号为16/952,913的美国专利申请案的申请日权益。


[0003]在各个实施例中，本公开大体上涉及微电子装置设计及制造领域。更明确来说，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]微电子装置设计者通常期望通过减小个别特征的尺寸及通过减小相邻特征之间的间隔距离来提高微电子装置内特征的集成度或密度。另外，微电子装置设计者通常力图设计不仅小型而且提供性能优点及简化设计的架构。
[0005]微电子装置的一个实例是存储器装置。存储器装置通常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，其包含(但不限于)非易失性存储器装置(例如NAND快闪存储器装置)。提高非易失性存储器装置的存储器密度的一种方式是利用垂直存储器阵列(也称为“三维(3D)存储器阵列”)架构。常规垂直存储器阵列包含垂直延伸穿过包含导电结构及绝缘结构的层级的一或多个层面(例如堆叠结构)中的开口的存储器单元串。每一存储器单元串可包含耦合到其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(例如垂直)构建阵列来将更多切换装置(例如晶体管)定位于单位裸片面积(即，所占用的有效表面的长度及宽度)中。
[0006]减小存储器装置特征的尺寸及间距对用于形成电子装置特征的方法提出越来越高要求。举例来说，随着特征间距减小以适应特征密度提高，3D NAND快闪存储器装置制造商在减小垂直存储器阵列面积方面面临巨大挑战。减小将数字线结构耦合到存储器单元串的紧密布置导电结构(例如导电插塞结构、导电接触结构)之间的间距可例如导致非期望电耦合(例如电容耦合)效应，其可导致高速存储器应用的编程时间(tPROG)裕度损失。

技术实现思路

[0007]在一些实施例中，一种微电子装置包括：支柱结构，其包括半导电材料；接触结构，其与所述支柱结构的上部物理接触；及导电结构，其在所述接触结构之上且与所述接触结构物理接触。所述导电结构中的每一者包括具有第一宽度的上部及垂直插入于所述上部与所述接触结构之间的下部。所述下部具有渐缩轮廓以界定从在所述下部的最上边界处小于所述第一宽度的第二宽度变化到在所述下部的最下边界处小于所述第二宽度的第三宽度的额外宽度。
[0008]在额外实施例中，一种形成微电子装置的方法包括形成与包括半导电材料的支柱结构的上部物理接触的接触结构。在所述接触结构之上形成蚀刻停止材料。在所述蚀刻停止材料之上形成电介质材料。图案化所述电介质材料及所述蚀刻停止材料以形成延伸到所述接触结构的孔。所述孔中的每一者包括：上部，其展现基本上均匀宽度；及下部，其垂直地在所述上部下方且展现多个宽度。所述下部的所述多个宽度朝向所述接触结构从小于所述上部的所述基本上均匀宽度的额外宽度减小到小于所述额外宽度的另一宽度。在所述孔内形成导电结构。所述导电结构基本上填充所述孔且物理接触所述接触结构。
[0009]在另外实施例中，一种存储器装置包括堆叠结构、至少一个源极结构、单元支柱结构、单元接触结构、导电插塞结构及数字线结构。所述堆叠结构包括绝缘结构及导电结构的垂直交替序列。所述至少一个源极结构下伏于所述堆叠结构。所述单元支柱结构垂直延伸穿过所述堆叠结构且耦合到所述至少一个源极结构。所述单元接触结构耦合到单元支柱结构。所述导电插塞结构上覆于且耦合到所述单元接触结构。所述导电插塞结构中的每一者包括：第一部分，其具有基本上垂直于所述单元接触结构的上表面延伸的第一水平边界；及第二部分，其下伏于上覆于所述第一部分且具有展现渐缩形状的第二水平边界。所述数字线结构上覆于且耦合到所述导电插塞结构。
[0010]在另外实施例中，一种电子系统包括：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。所述存储器装置包括至少一个微电子装置结构，其包括：垂直延伸的存储器单元串，其耦合到存取线结构及至少一个源极结构；导电结构，其上覆于且耦合到所述垂直延伸的存储器单元串；及数字线结构，其上覆于且耦合到所述导电结构。所述导电结构中的每一者包括：上部，其在其整个垂直高度内具有基本上均匀水平横截面积；及下部，其下伏于所述上部且在其整个垂直高度内具有可变水平横截面积。所述可变水平横截面积从所述下部的上边界处的第一水平横截面积减小到所述下部的下边界处的第二更小横截面积。
附图说明
[0011]图1A到1I是说明根据本公开的实施例的形成微电子装置的方法的部分横截面图(图1A到1H)及部分俯视图(图1I)。
[0012]图2是根据本公开的实施例的微电子装置的简化部分剖视透视图。
[0013]图3是说明根据本公开的实施例的电子系统的示意性框图。
具体实施方式
[0014]以下描述提供例如材料组成、形状及大小的特定细节来提供本公开的实施例的详尽描述。然而，所属领域的一般技术人员应理解，可在不采用这些特定细节的情况下实践本公开的实施例。事实上，可结合在工业中采用的常规微电子装置制造技术来实践本公开的实施例。另外，下文提供的描述不形成用于制造微电子装置(例如存储器装置)的完整工艺流程。下文描述的结构不形成完整微电子装置。下文仅详细描述理解本公开的实施例所需的那些过程动作及结构。由结构形成完整微电子装置的额外动作可通过常规制造技术执行。
[0015]本文中呈现的图式仅供说明且不意味着任何特定材料、组件、结构、装置或系统的
实际图。可预期由(例如)制造技术及/或公差导致的图式中描绘的形状的变化。因此，本文中描述的实施例不应被解释为限于所说明的特定形状或区，而是包含由(例如)制造导致的形状偏差。举例来说，说明或描述为框形的区可具有粗糙及/或非线性特征，且说明或描述为圆形的区可包含一些粗糙及/或线性特征。此外，所说明的锐角可被修圆，且反之亦然。因此，图中说明的区本质上是示意性的且其形状不希望说明区的精确形状且不限制本专利技术权利要求书的范围。图式不一定按比例绘制。另外，图之间的共同元件可保持相同数字符号。
[0016]如本文中使用，术语“衬底”意味着且包含额外材料形成于其上的基底材料或构造。衬底可为半导体衬底、支撑结构上的基底半导体层、金属电极或其上形成有一或多个层、结构或区的半导体衬底。衬底可为常规硅衬底或包括半导电材料层的其它块状衬底。如本文中使用，术语“块状衬底”不仅意味着且包含硅晶片，而且意味着且包含绝缘体上硅(SOI)衬底(例如蓝宝石上硅(SOS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：支柱结构，其包括半导电材料；接触结构，其与所述支柱结构的上部物理接触；及导电结构，其在所述接触结构之上且与所述接触结构物理接触，所述导电结构中的每一者包括：上部，其具有第一宽度；及下部，其垂直插入于所述上部与所述接触结构之间，所述下部具有渐缩轮廓以界定从在所述下部的最上边界处小于所述第一宽度的第二宽度变化到在所述下部的最下边界处小于所述第二宽度的第三宽度的额外宽度。2.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述导电结构中的每一者的所述上部具有基本上垂直于所述接触结构的上表面延伸的水平边界。3.根据权利要求1所述的微电子装置，其进一步包括：电介质材料，其水平包围且物理接触所述导电结构中的每一者的所述上部及所述下部中的每一者；及蚀刻停止材料，其具有与所述电介质材料不同的材料组成，插入于所述电介质材料与所述接触结构之间，所述蚀刻停止材料水平包围且物理接触所述导电结构中的所述每一者的所述下部的下区。4.根据权利要求3所述的微电子装置，其中：所述电介质材料包括电介质氧化物材料；且所述蚀刻停止材料包括氮化碳材料。5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述导电结构的水平中心与其物理接触的所述接触结构的水平中心基本上对准。6.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述导电结构中的至少一者的所述下部的所述最下边界的水平面积基本上局限于与所述导电结构中的所述至少一者物理接触的所述接触结构中的至少一者的最上边界的水平面积内。7.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述导电结构中的至少一者的所述上部水平延伸超过与所述导电结构中的所述至少一者物理接触的所述接触结构中的至少一者的水平边界。8.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的微电子装置，其进一步包括在所述导电结构之上且与所述导电结构物理接触的额外接触结构。9.根据权利要求8所述的微电子装置，其中所述额外接触结构的水平中心从与其物理接触的所述导电结构的水平中心偏移。10.根据权利要求9所述的微电子装置，其中至少一些所述额外接触结构提供于与其物理接触的所述导电结构的上表面上与至少一些其它所述额外接触结构不同的水平位置处。11.一种形成微电子装置的方法，其包括：形成与包括半导电材料的支柱结构的上部物理接触的接触结构；在所述接触结构之上形成蚀刻停止材料；在所述蚀刻停止材料之上形成电介质材料；图案化所述电介质材料及所述蚀刻停止材料以形成延伸到所述接触结构的孔，所述孔
中的每一者包括：上部，其展现基本上均匀宽度；及下部，其垂直地在所述上部下方且展现多个宽度，所述多个宽度朝向所述接触结构从小于所述上部的所述基本上均匀宽度的额外宽度减小到小于所述额外宽度的另一宽度；及在所述孔内形成导电结构，所述导电结构基本上填充所述孔且物理接触所述接触结构。12.根据权利要求11所述的方法，其中图案化所述电介质材料及所述蚀刻停止材料包括：在所述电介质材料之上形成具有延伸穿过其的开口的遮蔽结构，所述开口具有与所述接触结构的水平中心基本上对准的水平中心；移除所述开口的水平边界内的所述电介质材料的部分以形成延伸穿过所述电介质材料到所述蚀刻停止材料的初始孔，所述初始孔展现渐缩轮廓；及移除邻近于所述初始孔的所述电介质材料的额外部分及所述蚀刻停止材料的部分以形成所述孔。13.根据权利要求12所述的方法，其中移除所述电介质材料的额外部分及所述蚀刻停止材料的部分包括：移除与所述开口水平邻近的所述遮蔽结构的部分以在所述遮蔽结构中形成扩展开口；移除所述电介质材料的所述额外部分以形成所述孔中的每一者的所述上部，所述电介质材料的所述额外部分在所述遮蔽结构中的所述扩展开口的水平边界内；及移除所述蚀刻停止材料的所述部分以暴露所述接触结构的上表面且完成所述孔中的每一者的所述下部。14.根据权利要求12所述的方法，其中移除所述电介质材料的额外部分及所述蚀刻停止材料的部分包括：移除所述遮蔽结构；在所述电介质材料的剩余部分之上形成具有延伸穿过其的额外开口的额外遮蔽结构，所述额外遮...

【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：