具有延伸穿过梯级踏板的金属氧化物区的接触件的微电子装置及相关系统和方法制造方法及图纸

本申请案涉及具有延伸穿过梯级踏板的金属氧化物区的接触件的微电子装置及相关系统和方法。一种微电子装置包含堆叠，其具有按层布置的绝缘结构与导电结构的竖直交替序列。堆叠内的阶梯式凹部包括在层的群组的不同层高程处的梯级。梯级的踏板各自由层的群组内的导电结构中的一者的上部表面区域和延伸穿过导电结构中的一者的金属氧化物区的上部表面区域提供。一对导电接触结构延伸到梯级中的一者。一对导电接触结构中的第一导电接触结构在导电结构的区域内在梯级的踏板处终止。一对导电接触结构中的第二导电接触结构在金属氧化物区的上部表面区域内延伸穿过梯级的踏板。还公开了相关制造方法和电子系统。公开了相关制造方法和电子系统。公开了相关制造方法和电子系统。

【技术实现步骤摘要】
具有延伸穿过梯级踏板的金属氧化物区的接触件的微电子装置及相关系统和方法
[0001]优先权要求
[0002]本申请案要求2022年6月1日提交的关于“具有延伸穿过梯级踏板的金属氧化物区的接触件的微电子装置及相关系统和方法(MICROELECTRONIC DEVICES WITH CONTACTS EXTENDING THROUGH METAL OXIDE REGIONS OF STEP TREADS,AND RELATED SYSTEMS AND METHODS)”的第63/365,690号美国临时专利申请和2022年7月12日提交的关于“具有延伸穿过梯级踏板的金属氧化物区的接触件的微电子装置及相关系统和方法(MICROELECTRONIC DEVICES WITH CONTACTS EXTENDING THROUGH METAL OXIDE REGIONS OF STEP TREADS,AND RELATED SYSTEMS AND METHODS)”的第17/812,141号美国专利申请的申请日的权益，所述专利申请中的每一者的公开内容由此以全文引用的方式并入本文中。


[0003]本公开的实施例涉及微电子装置设计和制造领域。更具体地说，本公开涉及具有形成于导电结构与绝缘结构竖直交替的分层堆叠中的成排的阶梯式凹部(staircased stadium)的微电子装置(例如，存储器装置，如3D NAND存储器装置)。本公开还涉及用于形成此类装置的方法和并入此类装置的系统。

技术介绍

[0004]存储器装置提供用于电子系统的数据存储器。快闪存储器装置为各种存储器装置类型中的一种且大量用于现代计算机和其它电气装置中。常规的快闪存储器装置可包含具有布置成行和列的大量电荷存储装置(例如，存储器单元，如非易失性存储器单元)的存储器阵列。在快闪存储器的NAND架构类型中，布置在列中的存储器单元串联耦合，并且列的第一存储器单元耦合到数据线(例如，位线)。在“三维NAND”存储器装置(其在本文中还可被称为“3D NAND”存储器装置)中，竖直存储器装置的类型不仅是存储器单元以行和列方式布置在水平阵列中，还是水平阵列的层堆叠在彼此之上(例如，作为存储器单元的竖直串)以提供存储器单元的“三维阵列”。层的堆叠使导电材料与绝缘性(例如，电介质)材料竖直交替。导电材料充当用于例如存储器单元的存取线(例如，字线)的控制栅极。竖直结构(例如，包括沟道结构和隧穿结构的柱)沿着存储器单元的竖直串延伸。串的漏极端邻近竖直结构(例如，柱)的顶部和底部中的一者，而串的源极端邻近柱的顶部和底部中的另一者。漏极端以可操作方式连接到位线，而源极端以可操作方式连接到源极结构(例如，源极板、源极线)。3D NAND存储器装置还包含例如存取线(例如，字线)与装置的其它导电结构之间的电连接，使得竖直串的存储器单元可被选择用于写入、读取和擦除操作。
[0005]一些3D NAND存储器装置包含在堆叠的层的边缘(例如，端部)处具有“梯级”(或以其它方式被称为“楼梯”)的所谓的“阶梯”结构。常规地，所述梯级具有由装置的导电结构(例如，存取线(例如，字线))的接触区限定的踏板(例如，上部表面)，所述导电结构可由分层堆叠的导电材料形成。接触结构可形成为与梯级物理接触，以提供对与梯级相关联的导
电结构(例如，字线)的电气存取。接触结构可经由导电布线电连通到与源极/漏极区连通的额外接触结构。串驱动器驱动存取线(例如，字线)电压以对经由存取线(例如，字线)受控的存储器单元进行写入或读取。
[0006]微电子装置制造行业的持续目标是使微电子装置的特征的占用面积减到最小以便使给定结构区域中的装置及其功能特征的数目达到最大。然而，准确且一致地制造3DNAND存储器装置特征—例如梯级和延伸到其上的接触结构—仍然存在挑战，特别是当装置及其特征按比例缩放到较小占用面积大小时。

技术实现思路

[0007]公开一种微电子装置，其包括堆叠、所述堆叠内的阶梯式凹部和一对导电接触结构。所述堆叠包括按层布置的绝缘结构与导电结构的竖直交替序列。所述阶梯式凹部包括在所述层的群组的不同层高程处的梯级。所述梯级包括踏板。所述踏板中的每一者由所述层的所述群组内的所述导电结构中的一者的上部表面区域和延伸穿过所述导电结构中的所述一者的金属氧化物区的上部表面区域提供。所述一对导电接触结构延伸到所述梯级中的一者。所述一对导电接触结构包括第一导电接触结构和第二导电接触结构。所述第一导电接触结构在所述导电结构中的所述一者的所述上部表面区域内在所述梯级中的一者的所述踏板处终止。所述第二导电接触结构在所述金属氧化物区的所述上部表面区域内延伸穿过所述梯级中的所述一者的所述踏板。
[0008]还公开一种微电子装置，其包括堆叠结构和所述堆叠结构内的一排凹部。所述堆叠结构包括按层布置的绝缘结构与导电结构的竖直交替序列。至少一些所述凹部中的每一者包括在所述层的群组中限定的至少一个阶梯。所述层的所述群组包括被踩踏层和经覆盖层。所述被踩踏层的所述导电结构提供所述至少一个阶梯的梯级的踏板。所述经覆盖层的所述导电结构各自竖直位于所述被踩踏层中的一者的正下方。金属氧化物区延伸穿过所述被踩踏层的所述导电结构。至少一个导电接触结构延伸到提供所述踏板中的一者的所述导电结构中的一者。至少一个其它导电接触结构延伸穿过所述金属氧化物区中的一者。所述金属氧化物区中的所述一者位于提供所述踏板中的所述一者的所述导电结构中的所述一者中。所述至少一个其它导电接触结构进一步延伸到所述经覆盖层的所述导电结构中的一者。
[0009]此外，公开一种形成微电子装置的方法。所述方法包括在基底结构上形成分层堆叠。所述分层堆叠包括按层布置的绝缘结构与其它结构的竖直交替序列。去除所述分层堆叠的部分以在所述分层堆叠中形成凹部。所述凹部包括至少一个阶梯，所述阶梯在所述分层堆叠的一些所述层的端部处包括梯级踏板。所述梯级踏板中的每一者由所述分层堆叠的所述其它结构中的一者的上部表面部分提供。氧化至少一些所述梯级踏板中的每一者的一部分以形成个别地延伸穿过所述至少一些所述梯级踏板中的一者的氧化物区。形成延伸到所述梯级踏板中的一者的导电接触结构。形成所述导电接触结构包括形成与所述梯级踏板中的所述一者物理接触的第一导电接触结构，以及形成在所述氧化物区中的一者的水平区域内延伸穿过所述梯级踏板中的所述一者的第二导电接触结构。
[0010]另外，公开一种电子系统，其包括微电子装置、与所述微电子装置进行可操作通信的至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器进行可操作通信的至少一个外围装置。所
述微电子装置包括堆叠结构和所述堆叠结构中的一排阶梯式凹部。所述堆叠结构包括层。每一层包含导电结构和与所述导电结构竖直相邻的绝缘结构。所述一排阶梯式凹部包括由一些所述层的端部限定的梯级。所述阶梯式凹部中的至少一者的所述梯级具有：立板，其高度为所述层中的至少两者的高度；以及踏板，其一部分由所述导电结构中的一者限定，另一部分由延伸穿过所述导电结构中的所述一者的金属氧化物区限定。导电接触结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微电子装置，其包括：堆叠，其包括按层布置的绝缘结构与导电结构的竖直交替序列；阶梯式凹部，其位于所述堆叠内且包括在所述层的群组的不同层高程处的梯级，所述梯级包括踏板，所述踏板中的每一者由以下各者提供：所述层的所述群组内的所述导电结构中的一者的上部表面区域；以及延伸穿过所述导电结构中的所述一者的金属氧化物区的上部表面区域；以及一对导电接触结构，其延伸到所述梯级中的一者且包括：第一导电接触结构，其在所述导电结构中的所述一者的所述上部表面区域内在所述梯级中的所述一者的所述踏板处终止；以及第二导电接触结构，其在所述金属氧化物区的所述上部表面区域内延伸穿过所述梯级中的所述一者的所述踏板。2.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述第二导电接触结构进一步延伸穿过所述绝缘结构中的一者。3.根据权利要求2所述的微电子装置，其中所述绝缘结构中的所述一者位于所述导电结构中的所述一者的正下方。4.根据权利要求1所述的微电子装置，其中所述第二导电接触结构进一步延伸到所述层的所述群组内的所述导电结构中的第二导电结构。5.根据权利要求4所述的微电子装置，其中所述导电结构中的所述第二导电结构不包含提供所述阶梯式凹部的所述梯级的所述踏板中的任一者的上部表面区域。6.根据权利要求1所述的微电子装置，其进一步包括额外阶梯式凹部，其位于所述堆叠内且包括在所述层的额外群组的额外不同层高程处的额外梯级，所述额外梯级包括额外踏板，所述额外踏板中的每一者完全由所述层的所述额外群组内的所述导电结构中的一者的上部表面区域提供。7.根据权利要求6所述的微电子装置，其中所述额外阶梯式凹部在高程上低于所述阶梯式凹部。8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述金属氧化物区的水平尺寸为至少约200纳米。9.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的微电子装置，其在所述阶梯式凹部内进一步包括：至少一个电介质内衬；以及在所述至少一个电介质内衬上的至少一种绝缘填充材料。10.根据权利要求9所述的微电子装置，其中所述第一导电接触结构和所述第二导电接触结构各自延伸穿过所述至少一种绝缘填充材料且穿过所述至少一个电介质内衬。11.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的微电子装置，其进一步包括水平地围绕所述第二导电接触结构的导电材料的至少一个绝缘内衬。12.根据权利要求11所述的微电子装置，其中所述至少一个绝缘内衬的最下部端位于所述金属氧化物区上方。13.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的微电子装置，其中：所述导电结构包括至少一种金属；并且
所述金属氧化物区包括所述至少一种金属且进一步包括氧。14.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的微电子装置，其中所述梯级进一步包括立板，至少一些所述立板具有所述层中的至少两者的高度。15.一种微电子装置，其包括：堆叠结构，其包括按层布置的绝缘结构与导电结构的竖直交替序列；位于所述堆叠结构内的一排凹部，至少一些所述凹部中的每一者包括在所述层的群组中限定的至少一个阶梯，所述层的所述群组包括：被踩踏层，所述被踩踏层的所述导电结构提供所述至少一个阶梯的梯级的踏板；以及经覆盖层，所述经覆盖层的所述导电结构各自竖直位于所述被踩踏层中的一者的正下方；金属氧化物区，其延伸穿过所述被踩踏层的所述导电结构；至少一个导电接触结构，其延伸到提供所述踏板中的一者的所述导电结构中的一者；以及至少一个其它导电接触结构，其延伸穿过所述金属氧化物区中的一者，所述金属氧化物区中的所述一者位于提供所述踏板中的所述一者的所述导电结构中的所述一者中，所述至少一个其它导电接触结构进一步延伸到所述经覆盖层的所述导电结构中的一者。16.根据权利要求15所述的微电子装置，...

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