包含互连件的微电子装置及相关存储器装置和电子系统制造方法及图纸

本申请涉及包含互连件的微电子装置及相关存储器装置和电子系统。微电子装置包括堆叠结构，其包括各自包含布置成层的导电材料和绝缘材料的竖直交替序列的块，所述块中的至少一个包括：存储器阵列区，其水平区域内具有竖直延伸的存储器单元串；及阶梯区，其与所述存储器阵列区水平相邻。所述阶梯结构具有包括所述层的水平端的台阶；及水平插入于所述阶梯结构和所述存储器阵列区之间的顶峰子区。掩模结构上覆于所述堆叠结构且具有与所述导电材料和所述绝缘材料中的每一个不同的材料组成。经填充槽结构插入于所述堆叠结构的所述块之间，所述经填充槽结构中的至少一个包括具有竖直下伏于所述掩模结构的最上部边界的最上部边界的至少一个填充材料。的至少一个填充材料。的至少一个填充材料。

【技术实现步骤摘要】
包含互连件的微电子装置及相关存储器装置和电子系统
[0001]优先权要求
[0002]本申请要求2022年4月13日提交的第17/659,102号美国专利申请“包含互连件的微电子装置、相关存储器装置和电子系统(MICROELECTRONIC DEVICES INCLUDING INTERCONNECTIONS,RELATED MEMORY DEVICES AND ELECTRONIC SYSTEMS)”的提交日的权益，所述申请的公开内容由此通过全文引用并入本文中。


[0003]在各种实施例中，本公开大体上涉及集成电路装置设计和制造的领域。更确切地说，本公开涉及包含接触结构、经填充槽结构和接触件的微电子装置，并且涉及相关存储器装置和电子系统。

技术介绍

[0004]微电子工业的一个持续目标是增加诸如非易失性存储器装置(例如，NAND(“与非”)快闪存储器装置)之类的存储器装置的存储器密度(例如，每个存储器裸片的存储器单元数量)。增加非易失性存储器装置中的存储器密度的一种方法是利用竖直存储器阵列(也称为“三维(3D)存储器阵列”)架构。传统的竖直存储器阵列包含延伸穿过一或多个叠组(例如，堆叠结构)中的开口的竖直存储器串，所述叠组包含导电结构层和介电材料层。每一竖直存储器串可包含串联耦合到竖直堆叠的存储器单元的串联组合的至少一个选择装置。与具有晶体管的常规平面(例如，二维)布置的结构相比，这种配置通过在裸片上向上(例如，竖直地)构建阵列而允许更多数目的开关装置(例如，晶体管)位于一个单位的裸片面积(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大体上包含叠组(例如，存储器装置的堆叠结构和存取线(例如，字线))的层的导电结构之间的电连接，使得竖直存储器阵列的存储器单元可以被唯一地选定用于写入、读取或擦除操作。形成此类电连接的一个方法包含在存储器装置的叠组的层的边缘(例如，水平端)处形成所谓的“阶梯”(或“阶梯式”)结构，并穿过堆叠结构安装接触结构，包含穿过阶梯结构。接触结构还穿过堆叠结构的顶峰区以及在阶梯结构之间的中心区来安装。阶梯结构包含单独的各个“台阶”，用于限定导电结构的接触区，台阶接触结构可以定位在台阶上以提供对导电结构的电气接入。在存储器阵列区内以及堆叠结构区内，第一插塞结构和第二插塞结构为集成电路装置提供通信接口。
[0006]不幸的是，形成例如NAND快闪存储器装置的存储器装置的常规方法可能会导致存储器装置出现不合需要的损坏，例如处理后顶部接触件的偏心配准，这可能会导致在额外特征的形成过程中出现不合需要的结构配置和/或不合需要的特征损坏。

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，其包括各自包含布置成层的导电材料和绝缘材料的竖直交替序列的块，所述块中的至少一个包括：存储器阵列区，其在其
水平区域内具有竖直延伸的存储器单元串；以及阶梯区，其与所述存储器阵列区水平相邻且包括：阶梯结构，其具有包括所述层的水平端的台阶；以及顶峰子区，其水平插入于所述阶梯结构和所述存储器阵列区之间；掩模结构，其上覆于所述堆叠结构且具有与所述导电材料和所述绝缘材料中的每一个不同的材料组成；接触结构，其在所述块中的所述至少一个的所述阶梯区的所述顶峰子区的水平区域内，所述接触结构包括竖直地延伸穿过所述掩模结构和所述堆叠结构的额外导电材料；以及经填充槽结构，其插入于所述堆叠结构的所述块之间，所述经填充槽结构中的至少一个包括至少一个填充材料，其具有竖直下伏于所述掩模结构的最上部边界的最上部边界。
[0008]在额外实施例中，一种形成微电子装置的方法包括：形成初步堆叠结构，其包括布置成层的牺牲材料和绝缘材料的竖直交替序列，所述堆叠结构包括：存储器阵列区，其具有位于其水平区域内且从中竖直地延伸穿过的导柱；以及阶梯区，其与所述存储器阵列区水平相邻且包括水平插入于阶梯结构和所述存储器阵列区之间的顶峰子区；在所述初步堆叠结构之上形成掩模结构；在所述初步堆叠结构的所述阶梯区内形成初步接触结构，所述初步接触结构竖直地延伸穿过所述掩模材料和所述初步堆叠结构的所述层；将所述初步堆叠结构划分成通过初步经填充槽结构彼此分隔开的初步块，所述初步接触结构定位在所述初步块的水平区域内；用接触结构替换所述初步接触结构，所述接触结构的上部边界与所述掩模结构的上部边界基本上共面；在用所述接触结构替换所述初步接触结构之后，移除所述初步经填充槽结构以形成槽；在移除所述初步经填充槽结构之后，用导电材料替换所述初步堆叠结构的所述层的所述牺牲材料；在用所述导电材料替换所述初步堆叠结构的所述层的所述牺牲材料之后，在所述槽内形成经填充槽结构；以及在所述掩模材料、所述接触结构和所述经填充槽结构之上形成额外绝缘材料。
[0009]在其它实施例中，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和所述输出装置；以及存储器装置，其可操作地耦合到所述处理器装置且包括：堆叠结构，其包括块，所述块包含各自包括导电材料和与所述导电材料竖直相邻的绝缘材料的层，所述块中的每一个包括：存储器阵列区，其在其水平区域内具有导柱结构，所述导柱结构包括竖直地延伸穿过所述层的半导体材料；以及阶梯区，其与所述存储器阵列区水平相邻且包括：阶梯结构，其具有包括所述层的边缘的台阶；以及顶峰区段，其介入所述阶梯结构和所述存储器阵列区之间；氮化碳材料，其上覆于所述堆叠结构和所述导柱结构；槽结构，其包括水平插入于所述堆叠结构的所述块之间的多晶硅，所述多晶硅的上部边界在所述氮化碳材料的下部边界下方；接触结构，其在所述块中的每一个的所述阶梯区的水平边界内包括额外导电材料，所述额外导电材料竖直地延伸穿过所述氮化碳材料和所述堆叠结构的所述块的所述层。
附图说明
[0010]图1、1A和1B是根据本公开的若干实施例的在微电子装置形成方法的一个处理阶段期间的微电子装置结构的简化视图。
[0011]图2A是处于另一处理阶段的图1A中所示的微电子装置结构的部分的简化纵向截面视图。图2B是处于图2A处理阶段的图1B中所示的微电子装置结构的部分的简化纵向截面视图。
[0012]图3A是处于另一处理阶段的图2A中所示的微电子装置结构的一部分的简化纵向截面视图。图3B是处于图3A处理阶段的图2B中所示的微电子装置结构的部分的简化纵向截面视图。
[0013]图4A是处于另一处理阶段的图3A中所示的微电子装置结构的一部分的简化纵向截面视图。图4B是图3B中所示的微电子装置结构的部分的简化纵向截面视图。
[0014]图5A是处于另一处理阶段的图4A中所示的微电子装置结构的一部分的简化纵向截面视图。图5B是处于图5A处理阶段的图4B中所示的微电子装置结构的部分的简化纵向截面视图。
[0015]图6A是处于另一处理阶段的图5A中所示的微电子装置结构的一部分的简化纵向截面视图。图6B是处于图6A处理阶段的图5B中所示的微电子装置结构的部分的简化纵向截面视图。
[0016]图7是处于另一处理阶段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微电子装置，包括：堆叠结构，其包括块，所述块各自包含布置成层的导电材料和绝缘材料的竖直交替序列，所述块中的至少一个包括：存储器阵列区，其在其水平区域内具有竖直延伸的存储器单元串；以及阶梯区，其与所述存储器阵列区水平相邻且包括：阶梯结构，其具有包括所述层的水平端的台阶；以及顶峰子区，其水平插入于所述阶梯结构和所述存储器阵列区之间；掩模结构，其上覆于所述堆叠结构且具有与所述导电材料和所述绝缘材料中的每一个不同的材料组成；接触结构，其在所述块中的所述至少一个的所述阶梯区的所述顶峰子区的水平区域内，所述接触结构包括竖直地延伸穿过所述掩模结构和所述堆叠结构的额外导电材料；以及经填充槽结构，其插入于所述堆叠结构的所述块之间，所述经填充槽结构中的至少一个包括至少一个填充材料，所述填充材料具有竖直下伏于所述掩模结构的最上部边界的最上部边界。2.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述掩模结构包括氮化碳材料。3.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述接触结构的额外导电材料的水平边界定位成相比于所述经填充槽结构中的所述至少一个的所述至少一个填充材料的水平边界更水平靠近所述掩模结构。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，其中所述经填充槽结构中的所述至少一个的所述至少一个填充材料的所述最上部边界竖直地下伏于所述接触结构的所述导电材料的最上部边界。5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的微电子装置，进一步包括上覆于所述经填充槽结构中的所述至少一个的所述至少一个填充材料的额外绝缘材料，所述额外绝缘材料具有与所述至少一个填充材料不同的材料组成且至少部分竖直地插入于所述至少一个填充材料的所述最上部边界和所述掩模结构的所述最上部边界之间。6.根据权利要求5所述的微电子装置，其中所述额外绝缘材料包括介电氧化物材料。7.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述经填充槽结构中的所述至少一个的所述至少一个填充材料包括多晶硅。8.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述经填充槽结构中的所述至少一个的所述至少一个填充材料的所述最上部边界竖直地下伏于所述掩模结构的最下部边界。9.根据权利要求8所述的微电子装置，其中所述经填充槽结构中的所述至少一个的所述至少一个填充材料的所述最上部边界竖直地上覆于所述堆叠结构的所述层中的最上部层的所述导电材料的最上部边界。10.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的微电子装置，进一步包括：第一导电插塞结构，其在所述块中的所述至少一个的所述阶梯区的所述顶峰子区的所述水平区域内且竖直地耦合到所述接触结构；以及第二导电插塞结构，其在所述存储器阵列区的所述水平区域内且耦合到所述竖直延伸
的存储器单元串，其中所述第二导电插塞结构延伸到所述掩模结构的最下部边界。11.根据权利要求10所述的微电子装置结构，进一步包括：介电封盖材料，其中所述介电封盖材料是单个介电材料，其从所述掩模结构的所述最上部边界延伸到所述第一导电插塞结构和所述第二导电插塞结构中的至少一个的所述最上部边界。12.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的微电子装置，进一步包括：数据线，其上覆于所述掩模结构且与所述竖直延伸的存储器单元串电连通；源极层，其下伏于所述堆叠结构且包括与所述竖直延伸的存储器单元串电连通的至少一个源极结构；额外接触结构，其在所述阶梯结构的所述台阶中的至少一些上；以及控制装置，其包括与所述数据线、所述至少一个源极结构和所述额外接触结构电连通的控制逻辑电路系统。13.一种形成微电子装置的方法，包括：形成初步堆叠结构，所述初步堆叠结构包括布置成层的牺牲材料和绝缘材料的竖直交替序列，所述堆叠结构包括：存储器阵列区，其具有在其水平区域内且从中竖直地延伸穿过的半导电导柱；以及阶梯区，其与所述存储器阵列区水平相邻且包括水平插入于阶梯结构和所述存储器阵列区之间的顶峰子区；在所述初步堆叠结构之上形成掩模结构；在所述初步堆叠结构的所述阶梯区内...

【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：