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具有竖直地位于分层层组之间的源区的微电子装置,以及相关方法和系统与流程

2022-07-10 00:55:00 来源:中国专利 TAG:

具有竖直地位于分层层组之间的源区的微电子装置,以及相关方法和系统
1.优先权要求
2.本技术要求2021年1月5日提交的关于“具有竖直地位于分层层组之间的源区的微电子装置,以及相关方法和系统(microelectronic devices with source region vertically between tiered decks,and related methods and systems)”的序列号为17/141,968的美国专利申请案的提交日的优先权。
技术领域
3.本公开的实施例涉及微电子装置设计和制造的领域。更确切地说,本公开涉及用于形成具有包含竖直交替导电结构和绝缘结构的分层堆叠结构的微电子装置(例如,存储器装置,例如3d nand存储器装置)的方法、相关系统以及用于形成这类结构和装置的方法。


背景技术:

4.存储器装置提供用于电子系统的数据存储装置。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。常规快闪存储器装置可包含具有以行和列布置的大量电荷存储装置(例如,存储器单元,例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,以列布置的存储器单元为串联耦合的,且所述列的第一存储器单元耦合到数据线(例如,位线)。
5.在“三维nand”存储器装置(其在本文中还可称为“3d nand”存储器装置)中,竖直存储器装置的类型不仅为在水平阵列中以行和列方式布置的存储器单元,而且水平阵列的层堆叠在彼此上方(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”。层的堆叠用绝缘(例如,介电)材料竖直地交替导电材料。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支柱)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,支柱)的顶部和底部中的一个,而串的源极端邻近支柱的顶部和底部中的另一个。漏极端可操作地连接到位线,而源极端可操作地连接到源极线。3d nand存储器装置还包含例如装置的存取线(例如,字线)与其它导电结构之间的电连接,使得竖直串的存储器单元可选择以用于写入、读取和擦除操作。
6.形成3d nand存储器装置往往会呈现挑战。举例来说,由沟道结构的材料呈现的电阻可对沟道的竖直高度造成实际限制。沟道高度上的限制有效地限制可包含于漏极端与源极端之间的层的堆叠中的字线层的数目。因此,设计和制造例如3d nand存储器装置的微电子装置继续呈现挑战。


技术实现要素:

7.公开一种微电子装置。微电子装置包括堆叠结构对。所述对包括下部堆叠结构和上覆下部堆叠结构的上部堆叠结构。下部堆叠结构和上部堆叠结构各自包括布置成层的绝缘结构和导电结构的竖直交替序列。源区竖直地插入于下部堆叠结构与上部堆叠结构之
间。第一支柱阵列从接近源区穿过上部堆叠结构朝向上部堆叠结构上方的第一漏区延伸。第二支柱阵列从接近源区穿过下部堆叠结构朝向下部堆叠结构下方的第二漏区延伸。
8.还公开一种形成微电子装置的方法。方法包括形成下部堆叠结构,所述下部堆叠结构包括布置成层的绝缘结构和牺牲结构的竖直交替序列。形成下部支柱开口阵列使得支柱开口延伸穿过下部堆叠结构。在下部堆叠结构上方和在下部阵列的支柱开口的至少上部部分中形成至少一种牺牲材料。在至少一种牺牲材料上方形成上部堆叠结构。上部堆叠结构包括布置成额外层的额外绝缘结构和额外牺牲结构的额外竖直交替序列。形成上部支柱开口阵列使得上部支柱开口阵列的支柱开口延伸穿过上部堆叠结构。去除至少一种牺牲材料以形成延伸开口。延伸开口包括上部阵列的支柱开口、下部阵列的支柱开口和通过去除至少一种牺牲材料形成的空腔。单元材料保形地形成于延伸开口中。从空腔单元材料去除,将单元材料留在上部阵列的支柱开口中以形成上部支柱阵列。单元材料还留在下部阵列的支柱开口中以形成下部支柱阵列。至少一种导电材料形成于空腔中以形成竖直地插入于上部支柱阵列与下部支柱阵列之间的层组间源区。
9.此外,公开一种包括至少两个块的微电子装置。至少两个块的块中的每一个包括竖直地插入于下部堆叠结构与上部堆叠结构之间的源区。下部堆叠结构和上部堆叠结构各自包括与导电结构竖直地交替的绝缘结构。此外,在块中的每一个中,下部支柱阵列延伸穿过下部堆叠结构,且上部支柱阵列延伸穿过上部堆叠结构。下部漏区在下部支柱阵列下方。上部漏区在上部支柱阵列上方。狭缝结构水平地插入于至少两个块的相邻块之间。导电桥结构从相邻块中的一个的源区跨越狭缝结构到相邻块中的另一个的源区。
10.此外,公开一种电子系统。电子系统包括输入装置、输出装置、处理器装置和存储器装置。处理器装置可操作地耦合到输入装置和输出装置。存储器装置可操作地耦合到处理器装置。存储器装置包括至少一个微电子装置结构。至少一个微电子装置结构包括竖直地插入于堆叠结构对之间的源区。堆叠结构中的每一个包括与导电结构竖直地交错的绝缘结构。支柱延伸穿过堆叠结构对中的一个堆叠结构。支柱包括从源区延伸到堆叠结构对上方的上部漏区或堆叠结构对下方的下部漏区的沟道材料。
附图说明
11.图1为根据本公开的实施例的微电子装置结构的横截面正视示意性图示,其中层组间源区竖直地插入于分层层组对之间。
12.图2a为根据本公开的实施例的存储器单元的横截面正视示意性图示,所图示的区域对应于图1的方框102。
13.图2b为根据本公开的实施例的存储器单元的横截面正视示意性图示,所图示的区域对应于图1的方框102,其中导电结构包含导电衬里材料。
14.图3a到图35c说明根据本公开的实施例的制造图1的微电子装置结构的处理的各种阶段,其中:
15.图3a为在处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图3b为图3a中所说明的结构的横截面正视示意性图示,其中图3a的视图对应于图3b的截面线a-a处的正视图,且其中图3b的视图对应于图3a的截面线b-b以及图3a的截面线c-c。
16.图4a为在接着图3a和图3b的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平
面示意性图示。图4b为沿着图4a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图4c为沿着图4a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
17.图5a为在接着图4a到图4c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图5b为沿着图5a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图5c为沿着图5a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
18.图6a为在接着图5a到图5c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图6b为沿着图6a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图6c为沿着图6a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
19.图7a为在接着图6a到图6c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图7b为沿着图7a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图7c为沿着图7a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
20.图8a为在接着图7a到图7c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图8b为沿着图8a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图8c为沿着图8a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
21.图9a为在接着图8a到图8c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图9b为沿着图9a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图9c为沿着图9a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
22.图10a为在接着图9a到图9c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图10b为沿着图10a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图10c为沿着图10a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
23.图11a为在接着图10a到图10c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图11b为沿着图11a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图11c为沿着图11a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
24.图12a为在接着图11a到图11c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图12b为沿着图12a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图12c为沿着图12a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
25.图13a为在接着图12a到图12c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图13b为沿着图13a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图13c为沿着图13a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
26.图14a为在接着图13a到图13c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图14b为沿着图14a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图14c为沿着图14a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
27.图15a为在接着图14a到图14c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图15b为沿着图15a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图15c为沿着图15a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
28.图16a为在接着图15a到图15c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图16b为沿着图16a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图16c为沿着图16a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
29.图17a为在接着图16a到图16c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视
平面示意性图示。图17b为沿着图17a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图17c为沿着图17a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
30.图18a为在接着图17a到图17c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图18b为沿着图18a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图18c为沿着图18a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
31.图19a为在接着图18a到图18c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图19b为沿着图19a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图19c为沿着图19a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
32.图20a为在接着图19a到图19c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图20b为沿着图20a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图20c为沿着图20a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
33.图21a为在接着图20a到图20c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图21b为沿着图21a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图21c为沿着图21a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
34.图22a为在接着图21a到图21c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图22b为沿着图22a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图22c为沿着图22a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
35.图23a为在接着图22a到图22c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图23b为沿着图23a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图23c为沿着图23a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
36.图24a为在接着图23a到图23c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图24b为沿着图24a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图24c为沿着图24a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
37.图25a为在接着图24a到图24c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图25b为沿着图25a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图25c为沿着图25a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
38.图26a为在接着图25a到图25c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图26b为沿着图26a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图26c为沿着图26a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
39.图27为在接着图26a到图26c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。
40.图28a为在接着图27的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图28b为沿着图28a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图28c为沿着图28a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
41.图29a为在接着图28a到图28c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图29b为沿着图29a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图29c为沿着图29a的截面线c-c截取的横截面正视示意性图示。
42.图30a为在接着图29a到图29c的处理阶段的处理阶段期间微电子装置结构的俯视平面示意性图示。图30b为沿着图30a的截面线b-b截取的横截面正视示意性图示。图30c为
轴。
58.如本中所使用,术语“橫向”意指且包含平行于所提及材料或结构位于其上的衬底的主要表面的水平面中的方向,且大体上垂直于“纵向”方向。相应材料或结构的宽度可定义为水平面的横向方向中的尺寸。参考图式,“橫向”方向可平行于所指示的“x”轴,可垂直于所指示的“y”轴,且可垂直于所指示的“z”轴。
59.如本中所使用,术语“纵向”意指且包含平行于所提及材料或结构位于其上的衬底的主要表面的水平面中的方向,且大体上垂直于“橫向”方向。相应材料或结构的长度可定义为水平面的纵向方向上的尺寸。参考图式,“纵向”方向可平行于所指示的“y”轴,可垂直于所指示的“x”轴,且可垂直于所指示的“z”轴。
60.如本文中所使用,术语“竖直”意指且包含垂直于所提及材料或结构位于其上的衬底的主要表面的方向。相应的材料或结构的高度可定义为竖直平面中的尺寸。参考图式,“竖直”方向可平行于所指示的“z”轴,可垂直于所指示的“x”轴,且可垂直于所指示的“y”轴。
61.如本文中所使用,术语“宽度”意指且包含沿着水平面中(例如,在某一正视图处,如果识别)所指示的“x”轴的尺寸,所述尺寸界定所讨论的材料或结构的沿着水平面中的这类“x”轴的最大距离。举例来说,至少部分地中空或至少部分地填充有一或多个其它材料的结构的“宽度”为结构的最外边缘或侧壁之间的水平尺寸,例如中空或填充的圆柱形结构的外部“x”轴直径。
62.如本文中所使用,术语“长度”意指且包含沿着水平面中(例如在某一正视图处,如果识别)所指示的“y”轴的尺寸,所述尺寸界定所讨论的材料或结构的沿着水平面中的这类“y”轴的最大距离。举例来说,至少部分地中空或至少部分地填充有一或多个其它材料的结构的“长度”为结构的最外边缘或侧壁之间的水平尺寸,例如中空或填充的圆柱形结构的外部“y”轴直径。
63.如本文中所使用,术语“厚度”或“薄度”意指且包含在垂直于紧邻材料或结构的最接近表面的直线方向上的尺寸,所述紧邻材料或结构为不同组成的或以其它方式可与论述了其厚度、薄度或高度的材料或结构区分。
64.如本文中所使用,术语“之间”为空间相对术语,其用于描述一个材料、结构或子结构相对于至少两个其它材料、结构或子结构的相对安置。术语“之间”可涵盖一个材料、结构或子结构紧邻其它材料、结构或子结构的安置,和一个材料、结构或子结构间接邻近于其它材料、结构或子结构的安置两者。
65.如本文中所使用,术语“接近”为空间相对术语,其用于描述一个材料、结构或子结构靠近另一材料、结构或子结构的安置。术语“接近”包含安置成间接邻近于、紧邻以及在内部。
66.如本文中所使用,术语“相邻”在参考材料或结构时意指且指代所识别的组成或特性的紧接、最接近的材料或结构。除所识别的组成或特性外的其它组成或特性的材料或结构可安置于所识别的组成或特性的一个材料或结构与其“相邻”材料或结构之间。举例来说,与材料y的结构“相邻”的材料x的结构为(例如,多个材料x结构的)第一材料x结构,其第二最接近于材料y的特定结构。“相邻”材料或结构可直接或间接接近所识别的组成或特性的结构或材料。
67.如本文中所使用,术语“一致
”‑
在与另一这类结构、材料、特征或这类相同前述结构、材料或特征的部分的参数、性质或条件相比指代一个结构、材料、特征或其部分的参数、性质或条件时-意指且包含至少就这类结构、材料、特征或部分的相应安置而言相等、大体上相等或大约相等的两种这类结构、材料、特征或部分的参数、性质或条件。举例来说,尽管两个结构沿着特征在不同隆起处,但在距特征的x横向距离处具有彼此“一致”的厚度的两个结构可各自界定相同、大体上相同或大约相同的厚度。作为另一实例,具有“一致”宽度的一个结构可具有各自界定在此类结构的隆起y1处与在此类结构的隆起y2处相同、大体上相同或大约相同的宽度的两个部分。
68.如本文中所使用,术语“大约”和“大致”在参考特定参数的数值使用时包含所述数值,且所属领域的一般技术人员将理解的与所述数值的偏差程度在特定参数的可接受容差内。举例来说,参考数值的“大约”或“大致”可包含额外数值,所述额外数值在所述数值的90.0%到110.0%的范围内,例如在所述数值的95.0%到105.0%的范围内、在所述数值的97.5%到102.5%的范围内、在所述数值的99.0%到101.0%的范围内、在所述数值的99.5%到100.5%的范围内,或在所述数值的99.9%到100.1%的范围内。
69.如本文中所使用,当参考参数、性质或条件时,术语“大体上”意指且包含等于给定值或在与给定值的偏差程度内的参数、性质或条件,使得所属领域的一般技术人员将理解此类给定值可接受地满足,例如在可接受的制造容差内。借助于实例,取决于大体上满足的特定参数、性质或条件,参数、性质或条件可在值满足至少90.0%,满足至少95.0%,满足至少99.0%,或甚至满足至少99.9%时为“大体上”给定值。
70.如本文中所使用,将元件称为在另一元件“上”或“上方”意指且包含所述元件直接在另一元件的顶部上、邻近于(例如,横向邻近于、纵向邻近于、竖直邻近于)另一元件、在另一元件底部,或与另一元件直接接触。其还包含所述元件间接在另一元件的顶部上、邻近于(例如,横向邻近于、纵向邻近于、竖直邻近于)另一元件、在另一元件底部或靠近另一元件,其中其它元件存在于其间。相反,当元件称为“直接地在另一个元件上”或“紧邻于另一个元件上”时,不存在中间元件。
71.如本文中所使用,为易于描述,可使用例如“在
……
下方”、“在
……
下部”、“底部”、“在

上方”、“上部”、“顶部”以及类似物的空间相对术语,来描述如图中所说明的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。除非另外规定,否则除图中所描绘的定向之外,空间相关术语意图涵盖材料的不同定向。举例来说,如果图式中的材料倒置,那么描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”或“底部”的元件将定向为其它元件或特征“上方”或“顶部”。因此,术语“下方”可取决于使用术语的上下文而涵盖上方和下方两种定向,这对于所属领域的一般技术人员将显而易见。材料可以其它方式定向(旋转九十度、倒置等),且本文中所使用的空间相对描述词相应地进行解释。
72.如本文中所使用,术语“层级”和“隆起”为用于描述如图式中所说明的一个材料或特征与另一材料或特征的关系的空间相对术语,使用-作为参考点-参考材料或结构位于其上的衬底或基底结构的主要表面。如本文中所使用,“层级”和“隆起”各自由平行于主要表面的水平面界定。“下部层级”和“下部隆起”更靠近于衬底的主要表面,而“上部层级”和“上部隆起”更远离主要表面。除非另外规定,否则除图中所描绘的定向之外,那些空间相关术语意图涵盖材料的不同定向。举例来说,图式中的材料可以倒置、旋转等,其中空间相对“隆
起”描述词保持不变,这是因为所参考的主要表面将类似地也相应地重新定向。
73.如本文中所使用,术语“包括”、“包含”、“具有”和其语法等效物为包含性的或开放的术语,其不排除额外的未列出元件或方法步骤,但这些术语还包含更具限制性的术语“由

组成”和“主要由

组成”和其语法等效物。因此,被描述为“包括”、“包含”和/或“具有”材料的结构可为在一些实施例中还包含额外材料的结构和/或在一些实施例中不包含任何其它材料的结构。类似地,被描述为“包括”、“包含”和/或“具有”物质的组成(例如,气体)可为在一些实施例中还包含额外物质的组成和/或在一些实施例中不包含任何其它物质的组成。
74.如本文中所使用,关于材料、结构、特征或方法动作的术语“可”指示此类材料、结构、特征或方法动作设想用于实施本公开的实施例,且优选使用此类术语而非更具限制性的术语“为”,以便避免对于应该或必须排除可与其组合使用的其它可相容材料、结构、特征和方法的任何暗示。
75.如本文所使用的,“和/或”意指且包含相关联所列项中的一或多个的任何组合和全部组合。
76.如本文中所使用,除非上下文另外明确指示,否则单数形式“一(a/an)”和“所述(the)”意图同样包含复数形式。
77.如本文中所使用,除非上下文另外明确指示,否则术语的末尾处的“(s)”意指且包含术语的单数形式和/或术语的复数形式。
78.如本文中所使用,术语“配置(configured/configuration)”意指且指代所提及的材料、结构、组合件或设备的大小、形状、材料组成、定向和布置,以便以预定方式促进所提及的材料、结构、组合件或设备的所提及的操作或性质。
79.本文中所呈现的图示并不意图为任何特定材料、结构、子结构、区、子区、装置、系统或制造阶段的实际视图,而仅为用于描述本公开的实施例的理想化表示。
80.本文中参考作为示意性图示的截面图示来描述实施例。因此,将预期图示的形状由于例如制造技术和/或容差而有所变化。因此,本文中所描述的实施例不应解释为限制于如所说明的特定形状或结构,但可包含例如由制造技术引起的形状偏差。举例来说,说明或描述为框形的结构可具有粗糙的和/或非线性的特征。此外,所说明的锐角可为圆形的。因此,在图式中所说明的材料、特征和结构在本质上为示意性的,且它们的形状并非意图说明材料、特征或结构的精确形状且并不会限制本发明权利要求的范围。
81.以下描述内容提供例如材料类型和处理条件的具体细节,以便提供对所公开的设备(例如,装置、系统)和方法的实施例的详尽描述。然而,所属领域的一般技术人员将理解,可在不采用这些具体细节的情况下实践所述设备和方法的实施例。实际上,所述设备和方法的实施例可结合行业中所采用的常规半导体制造技术来实践。
82.本文中所描述的制造工艺不会形成用于处理设备(例如,装置、系统)或其结构的完整工艺流程。工艺流程的其余部分为所属领域的一般技术人员已知的。因此,本文中仅描述理解本发明设备(例如,装置、系统)和方法的实施例所必需的方法和结构。
83.除非上下文另有指示,否则本文中所描述的材料可由任何适合的技术形成,所述技术包含但不限于旋涂、毯覆式涂布、化学气相沉积(“cvd”)、原子层沉积(“ald”)、等离子体增强型ald、物理气相沉积(“pvd”)(例如,溅镀)或外延生长。取决于将形成的特定材料,
用于沉积或生长材料的技术可由所属领域的一般技术人员选择。
84.除非上下文另有指示,否则本文中所描述的材料去除可由任何适合的技术实现,所述技术包含但不限于蚀刻(例如,干式蚀刻、湿式蚀刻、气相蚀刻)、离子铣削、碾磨平坦化或其它已知方法。
85.在参考图式中,相同标号始终指代相同组件。图式不一定按比例绘制。
86.参考图1,正视横截面视图中所说明为包含竖直地插入于下部层组106与上部层组108之间的层组间源区104的微电子装置结构100。下部层组106和上部层组108中的每一个包含布置成层114的绝缘结构110和导电结构112的竖直交替的堆叠结构。下部层组106下方为包含具有位线触点118的位线116的区,后者延伸于位线116与下部层组106安置于其上的下部漏区120之间。上部层组108上方为额外位线触点118延伸到的上部漏区122。上部漏区122上方的位线触点118与可像下部漏区120下方的位线116一样配置的额外位线结合。
87.在一些实施例中,在下部层组106下方且在下部漏区120下方的位线116和位线触点118-且在一些实施例中,还在上部层组108上方且在上部漏区122上方的额外位线和额外位线触点118-可配置成使得位线116呈具有多层级位线116的堆叠配置。不同隆起的位线116可具有彼此不同的橫向宽度以实现位线触点118与其相应位线116之间的实体接触。举例来说,且如图1所说明,位线116在下部隆起处可横向地宽于位线116在上部隆起处。(对应地,上部漏区122上方的位线还可堆叠,但相反,可在上部隆起处横向地更宽且在下部隆起处横向地更薄)。用于形成堆叠位线116和相应位线触点118的方法为所属领域中已知的,且因此在本文中不进行详细地描述。
88.在下部层组106和上部层组108中的每一个内,支柱124大体上竖直地延伸于层组间源区104与下部漏区120和上部漏区122中的相应一个之间。也就是说,在下部层组106内,支柱124在层组间源区104与下部漏区120之间延伸;而在上部层组108内,支柱124在层组间源区104与上部漏区122之间延伸。
89.可在微电子装置结构100中邻近下部层组106和/或上部层组108包含额外触点126。这些触点126可在包含微电子装置结构100的电子装置的其它电子组件之间提供电连通。
90.支柱124可实现存储器装置(例如,包含图1的微电子装置结构100的存储器装置)的存储器单元串的形成。参考图2a和图2b,在放大正视横截面视图中所说明的为可提供于图1的微电子装置结构100中的存储器单元202(例如,图2a的存储器单元202

和图2b的存储器单元202

)。图2a和图2b的图示中的每一个可表示图1的方框102的简化放大视图。参考一个“存储器单元202”或多个“存储器单元202”同样指图2a的所说明存储器单元202

和/或图2b的所说明存储器单元202

中的任何一个的一个或多个。
91.存储器单元202在层114中的至少一个附近,其中绝缘结构110中的至少一个竖直地邻近导电结构112中的至少一个。导电结构112可由导电材料204形成且包含导电材料204,所述导电材料204通过所谓的“替换栅极”工艺形成,下文进一步论述。
92.与绝缘结构110和导电结构112邻近的层114为支柱124中的一个的材料(在图2a和图2b中部分说明,如支柱部分206,其可为支柱124的橫向宽度(例如直径)的大约一半)。如支柱部分206中所说明,支柱124中的每一个包含可横向地环绕支柱124的轴向中心处的绝缘空隙130(例如空气)的单元材料128。
93.单元材料128至少包含沟道材料208。沟道材料208可水平地插入于绝缘空隙130与层组(例如下部层组106、上部层组108)的层114之间。沟道材料208可由以下中的一或多种形成且包含以下中的一或多种:半导体材料(至少一种元素半导体材料,例如多晶硅;至少一种iii-v化合物半导体材料、至少一种ii-vi化合物半导体材料、至少一种有机半导体材料、gaas、inp、gap、gan、其它半导体材料),和氧化物半导体材料。在一些实施例中,沟道材料208包含非晶硅或多晶硅。在一些实施例中,沟道材料208包含掺杂半导体材料。
94.沟道材料208可完全包封(例如,横向和竖直两者),且因此界定绝缘空隙130。如图1中所说明,且如下文进一步所论述,沟道材料208(以及单元材料128的其它)可邻接每个支柱124的顶部和底部两者处以有效地“夹断”和闭合上部夹断部分132和下部夹断部分134处的绝缘空隙130。在绝缘空隙130中的每一个的基底处,单元材料128可在橫向宽度(例如在橫向直径)上从相应层组(例如下部层组106、上部层组108)的最低层114的层级向下逐渐变窄到下部夹断部分134,在此处来自支柱124的相对横向侧的单元材料128在不具有插入空隙的情况下接触且可向下竖直地延伸以形成由单元材料128(不具有插入空隙空间)组成或主要由单元材料128组成的“导杆”部分。因此,单元材料128可在正视横截面中界定“y”形。
95.在一些实施例中,存储器单元202的单元材料128还包含:隧道介电材料210(还称为“隧穿介电材料”),其可水平地邻近沟道材料208;存储器材料212,其可水平地邻近隧道介电材料210;介电阻挡材料214(还称为“电荷阻挡材料”),其可水平地邻近存储器材料212;和介电阻挡材料214,其可水平地邻近介电阻挡材料214。
96.隧道介电材料210可由介电材料形成且包含介电材料,通过所述介电材料可在合适的电偏压条件下执行电荷隧穿,例如通过热载流子注入或通过福勒-诺得海姆(fowler-nordheim)隧穿诱导电荷转移。隧道介电材料210可由以下材料中的一或多种形成且包含以下材料中的一或多种:氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、介电金属氧化物(例如,氧化铝和氧化铪)、介电金属氮氧化物、介电金属硅酸盐、其合金和/或其组合。在一些实施例中,隧道介电材料210包括二氧化硅或氮氧化硅。
97.存储器材料212可包括电荷捕获材料或导电材料。存储器材料212可由以下材料中的一或多种形成且包含以下材料中的一或多种:氮化硅、氮氧化硅、多晶硅(例如,掺杂多晶硅)、导电材料(例如,钨、钼、钽、钛、铂、钌和其合金,或金属硅化物,例如硅化钨、硅化钼、硅化钽、硅化钛、硅化镍、硅化钴或其组合)、半导电材料多晶形或非晶形半导体材料,包含至少一种元素半导体元件或包含至少一种化合物半导体材料,导电纳米粒子(例如,钌纳米粒子)、金属点。在一些实施例中,存储器材料212包括氮化硅。
98.介电阻挡材料214可由介电材料形成且包含介电材料,例如氧化物(例如,二氧化硅)、氮化物(例如,氮化硅)和氮氧化物(例如,氮氧化硅)或另一材料中的一或多种。在一些实施例中,介电阻挡材料214包括氮氧化硅。
99.在一些实施例中,隧道介电材料210、存储器材料212和介电阻挡材料214一起可形成配置成捕获电荷的结构,例如氧化物-氮化物-氧化物(ono)结构。在一些此类实施例中,隧道介电材料210包括二氧化硅,存储器材料212包括氮化硅,且介电阻挡材料214包括二氧化硅。
100.介电屏障材料216可由以下中的一或多种形成且包含以下中的一或多种:金属氧化物(例如,氧化铝、氧化铪、氧化锆、氧化镧、氧化钇、氧化钽、氧化钆、氧化铌、氧化钛中的
一或多个)、介电硅化物(例如,硅化铝、硅酸铪、硅酸锆、硅化镧、硅化钇、硅化钽),和介电氮化物(例如,氮化铝、氮化铪、氮化镧、氮化钇、氮化钽)。
101.在存储器单元的一些实施例中,例如用图2a的存储器单元202

,介电屏障材料216可水平地邻近层组(例如,下部层组106、上部层组108)中的一个的层114中的一个的导电结构112的层级中的一个。沟道材料208可水平地插入于绝缘空隙130与隧道介电材料210之间;隧道介电材料210可水平地插入于沟道材料208与存储器材料212之间;存储器材料212可水平地插入于隧道介电材料210与介电阻挡材料214之间;介电阻挡材料214可水平地插入于存储器材料212与介电阻隔材料216之间;且介电屏障材料216可水平地插入于介电阻挡材料214与导电结构112的层级之间。
102.参考图2b,根据本公开的实施例说明存储器单元202

,其中微电子装置结构100已由替换栅极工艺形成。图2a的存储器单元202

中的一或多个(例如,所有)可由图2b的存储器单元202

替换。存储器单元202

可包含层114的导电结构112内的多个导电材料204(图2a)。举例来说,导电结构112可包含导电衬里材料220内的导电材料218。导电衬里材料220可直接邻近绝缘结构110的上表面和下表面。导电材料218可直接竖直地在导电衬里材料220的部分之间。在存储器单元202

的制造期间,导电衬里材料220可包括例如能够形成导电材料218的晶种材料。导电衬里材料220可由例如金属(例如,钛、钽)、金属氮化物(例如,氮化钨、氮化钛、氮化钽)或另一材料形成且包含例如金属(例如,钛、钽)、金属氮化物(例如,氮化钨、氮化钛、氮化钽)或另一材料。在一些实施例中,导电衬里材料220包括氮化钛,且导电材料218包括钨。
103.在其它实施例中,不包含导电衬里材料220,且导电材料218可紧邻绝缘结构110,且与绝缘结构110实体接触,例如与图2a的存储器单元202

的导电材料204,如上文所论述。
104.因此,支柱124(图1)中的每一个可提供存储器单元串202,其竖直地或至少部分竖直地从层组间源区104穿过层组(例如,下部层组106、上部层组108)中的一个朝向漏区对(例如,朝向下部漏区120或上部漏区122)中的一个延伸。在源区(例如,层组间源区104)竖直地插入于两个层组(例如,上部层组108与下部层组106之间)之间的情况下,(由沟道材料208形成的)每个沟道区从下部层组106的最低隆起到上部层组108的最高隆起仅延伸层组的经组合高度的大约一半。因此,层组(例如,下部层组106和上部层组108中的每一个)中的每一个中的层114的数目(例如,数量)可显著的增加(例如,按比例放大)-与具有在下部层组的底部处的源区与上部层组的顶部处的漏区之间延伸的沟道材料的结构相比,或反之亦然-直到到达由沟道材料208呈现的电阻的限制。因此,竖直地插入于分层层组的支柱之间(例如,下部层组106与上部层组108之间)的源区(例如,层组间源区104)的配置使得能够包含微电子装置结构100中的较大数目个功能性字线层(例如,由导电结构112设置)和较大数目个存储器单元202(例如,图2a的存储器单元202

、图2b的存储器单元202

)。
105.因此,公开一种包括堆叠结构对的微电子装置。所述对包括下部堆叠结构和上覆下部堆叠结构的上部堆叠结构。下部堆叠结构和上部堆叠结构各自包括布置成层的绝缘结构和导电结构的竖直交替序列。源区竖直地插入于下部堆叠结构与上部堆叠结构之间。第一支柱阵列-穿过上部堆叠结构-从接近源区朝向上部堆叠结构上方的第一漏区延伸。第二支柱阵列-穿过下部堆叠结构-从接近源区朝向下部堆叠结构下方的第二漏区延伸。
106.参考图3a到图35c,说明用于形成微电子装置的各种阶段,例如包含图1的微电子
装置结构100的一个微电子装置。为了易于说明,除在下文论述中指示之外,所提及图示通常为不包含在所说明平面之后的元件的图示的单平面图示。
107.参考图3a和图3b,将形成的位线116的一般形状和定向的牺牲线型结构302可形成于基底结构304中或以其他方式由基底结构304支撑。因此,牺牲线型结构302可为在“y”轴方向上延伸的细长结构。牺牲线型结构302可具有在基底结构304中的各种隆起处的变化橫向(例如“x”轴)宽度。举例来说,牺牲线型结构302在最低隆起处可横向地宽于牺牲线型结构302在最高隆起处。在一些隆起处,例如在图3a中的平面视图中说明,横向邻近牺牲线型结构302可具有彼此不同的橫向宽度。如上文所论述,橫向宽度中的这一差异可适应包含与位线116(图1)的不同隆起连通的位线触点118(图1)。
108.基底结构304可由绝缘材料形成且包含绝缘材料,例如上文所论述的绝缘材料中的任一个。举例来说,基底结构304可由电绝缘材料形成且包含电绝缘材料,所述电绝缘材料例如磷硅酸盐玻璃(psg)、硼硅酸盐玻璃(bsg)、氟硅酸盐玻璃(fsg)、硼磷硅酸盐玻璃(bpsg)和二氧化硅中的一或多个。在一些实施例中,基底结构304可由氧化物材料(例如,二氧化硅)形成且包含氧化物材料。
109.牺牲线型结构302的牺牲材料可由材料形成且包含材料,所述材料配制成相对于基底结构304的材料选择性蚀刻。举例来说,在一些实施例中,其中基底结构304由二氧化硅形成,牺牲线型结构302由选自由以下组成之群的至少一种牺牲材料形成且包含至少一种牺牲材料:金属(例如,钨、钴)和非氧化硅(例如,氧化铝)。
110.参考图4a、图4b和图4c,位触点开口402可形成(例如,蚀刻)穿过基底结构304到牺牲线型结构302的各种隆起,如图4b中最清晰地说明。位触点开口402的布置和配置可对应于将形成的位线触点118(图1)的配置。可沿着包含支柱阵列块的结构的部分形成位触点开口402,而支柱阵列块之间的结构的其它部分可不包含任何位触点开口402,如图4c中所说明。
111.在一些实施例中,位线空隙502的最小橫向宽度选择为大于约随后将形成的单元材料128(图1)的厚度的两倍,且位触点开口402的橫向宽度(例如,直径)选择为大于约随后将形成的单元材料128(图1)的厚度的两倍。举例来说,在一些实施例中,堆叠位线空隙502的上部隆起处的位线空隙502在橫向(例如“x”轴)宽度上个别地大于约80nm,且位触点开口402各自具有大于约80nm的直径。
112.参考图5a、图5b和图5c,牺牲线型结构302(图4b、图4c)的牺牲材料可借助于位触点开口402去除(例如,重现),而不大体上从牺牲线型结构302去除材料以在将形成位线116(图1)之处留下位线空隙502且在将形成位线触点118(图1)之处留下位触点开口402。
113.参考图6a、图6b和图6c,至少一种牺牲材料602可非保形地形成于(例如,未保形地沉积,例如通过沉积上自旋)基底结构304的上表面上方,仅填充位触点开口402的最上部分,而不将牺牲材料602向下形成到位线空隙502中。
114.牺牲材料602可由一或多种牺牲材料形成且包含一或多种牺牲材料,所述一或多个牺牲材料选定或以其他方式配制成相对于将制造的结构的其余部分的氧化物材料和氮化物材料选择性可蚀刻。举例来说,牺牲材料602可由金属(例如,钨、钴)形成且包含金属。牺牲材料602可不含(例如,可未包含)氧化物材料和/或氮化物材料。
115.参考图7a、图7b和图7c,可平坦化(例如,经由cmp)牺牲材料602以形成闭合位触点
开口402的牺牲插塞702。接着,可形成一或多种牺牲蚀刻终止材料704和一或多种介电材料706,使得牺牲蚀刻终止材料704沿着块部分708的橫向周边界定蚀刻终止区,例如将最终变成由微电子装置结构100(图1)的支柱阵列块占据的橫向覆盖面的部分。
116.在一些实施例中,通过首先沿着基底结构304的上表面形成(例如,沉积)一或多种介电材料706(例如由上文所描述的绝缘材料中的任何一或多种形成且包含上文所描述的绝缘材料中的任何一或多种)、覆盖牺牲插塞702来形成介电材料706和牺牲蚀刻终止材料704,如图7b中最清晰地说明。接着,介电材料706接着可图案化(例如,蚀刻)以在牺牲蚀刻终止材料704可形成(例如,沉积)于其中的介电材料706中形成开口或沟渠,且在一些实施例中平坦化以沿着块部分708的横向周边形成蚀刻终止结构。
117.在其它实施例中,通过跨越基底结构304和牺牲插塞702的表面形成介电材料706的第一部分、跨越介电材料706的第一部分的表面形成牺牲蚀刻终止材料704、图案化(例如,蚀刻)牺牲蚀刻终止材料704以形成图7a中所说明的蚀刻终止结构且接着形成额外量的介电材料706,且在一些实施例中平坦化材料以形成图7a、图7b和图7c中所说明的介电材料706和牺牲蚀刻终止材料704来形成介电材料706和牺牲蚀刻终止材料704。
118.牺牲蚀刻终止材料704可由上文所描述的牺牲材料中的任何一或多种形成且包含上文所描述的牺牲材料中的任何一或多种,所述牺牲材料配制成相对于氧化物材料和氮化物材料选择性可蚀刻。举例来说,在一些实施例中,牺牲蚀刻终止材料704由一或多个金属(例如,钨、钴)形成且包含一或多个金属,所述一或多个金属可具有或可不具有与位触点开口402中的牺牲插塞702的牺牲材料602大体上相同的组成。
119.介电材料706可由电绝缘材料形成且包含电绝缘材料,例如磷硅酸盐玻璃(psg)、硼硅酸盐玻璃(bsg)、氟硅酸盐玻璃(fsg)、硼磷硅酸盐玻璃(bpsg)和二氧化硅中的一或多种。在一些实施例中,介电材料706可由氧化物材料(例如,二氧化硅)形成且包含氧化物材料。介电材料706可由与基底结构304相同或不同的组成形成且包含与基底结构304相同或不同的组成。
120.参考图8a、图8b和图8c,y形开口802可以对应于位触点开口402的布置的布置形成(例如,蚀刻)于块部分708中的介电材料706中。因此,在y形开口802的基底处,可暴露牺牲材料602的至少一部分。也就是说,y形开口802的至少一些(例如,每个)可暴露牺牲插塞804中的相应一个的至少一部分。
121.尽管如上文所论述,但本公开的俯视平面图示通常仅说明在图8a中所说明的单平面中呈现的那些元件,和包含y形开口或其部分(例如图13a、图24a、图25a、图26a、图27和图28a)的其它俯视平面图示说明(例如,加底纹)“y”形的上部锥形部分,且在俯视平面视图中说明(例如,带圆圈)“y”形的上部锥形部分与导杆部分之间的过渡。
[0122]“y”形可通过多步骤蚀刻工艺实现。在多步骤蚀刻工艺的第一蚀刻工艺期间,执行前进轮廓蚀刻操作,在此期间聚合物以足够快速速率构建于蚀刻表面上,由此产生“y”形的上部锥形部分的倾斜轮廓。一旦形成“y”形的上部锥形部分,那么多步骤蚀刻工艺过渡到形成具有大体上竖直侧壁的“y”形的导杆部分的非等向性蚀刻操作。
[0123]
在一些实施例中,y形开口802的导杆部分可形成为大约单元材料128(图1)的厚度的两倍的宽度(例如,直径)。因此,如下文进一步论述,单元材料128(图1)可随后以“夹断”“y”形的导杆部分中的单元材料128(例如,夹断沟道材料208)的方式形成于y形开口802中。
[0124]
参考图9a、图9b和图9c,一或多种牺牲材料902可形成为大体上填充y形开口802,且在一些实施例中,覆盖牺牲蚀刻终止材料704。牺牲材料902可由前述牺牲材料中的任何一种形成且包含前述牺牲材料中的任何一种,所述牺牲材料配制成相对于氧化物材料和氮化物材料选择性可蚀刻。牺牲材料902可具有与牺牲蚀刻终止材料704大体上相同的组成或不同的组成。在一些实施例中,牺牲材料902由一或多个金属(例如,钨)形成且包含一或多个金属。
[0125]
可使结构平坦化,使得填充每个y形开口802的牺牲材料902与相邻填充的y形开口802隔离。平坦化还可暴露牺牲蚀刻终止材料704的上表面,所述蚀刻终止材料704可由介电材料706的部分与相邻填充的y形开口802间隔开。
[0126]
参考图10a、图10b和图10c,堆叠结构1002-包括布置成层1006的竖直交替绝缘结构110和牺牲结构1004-形成于介电材料706、由牺牲材料902形成的y形结构和牺牲蚀刻终止材料704上,如图10b中最清晰地说明。可通过依序形成(例如,沉积)将最终由下部层组106(图1)的导电结构112(图1)替换的绝缘结构110的材料和牺牲结构1004的牺牲材料来形成堆叠结构1002。层1006中的每一个可个别地包含直接竖直邻近牺牲结构1004的至少一个层级(例如,一个层级、两个层级)的绝缘结构110中的一个的层级。
[0127]
堆叠结构1002的牺牲结构1004可由作为一或多个牺牲材料的与绝缘结构110的绝缘材料不同的绝缘材料形成且包含与绝缘结构110的绝缘材料不同的绝缘材料,且呈现相对于绝缘结构110的绝缘材料的蚀刻选择性。牺牲结构1004可在共同(例如,集体、相互)暴露于第一蚀刻剂期间相对于绝缘结构110选择性可蚀刻;且绝缘结构110和/或由绝缘材料(例如,氧化物材料)形成的其它特征可在共同暴露于第二不同的蚀刻剂期间相对于牺牲结构1004选择性可蚀刻。如本文中所使用,如果第一材料呈现至少约五倍(5
×
)大于第二材料的蚀刻速率的蚀刻速率,例如约大于十倍(10
×
)、约大于二十倍(20
×
)或约大于四十倍(40
×
),那么第一材料相对于第二材料“选择性地可蚀刻”。在一些实施例中,牺牲结构1004由介电氮化物材料(例如,氮化硅(si3n4))和/或介电氮氧化物材料(例如,氮氧化硅)中的一或多种形成且包含所述介电氮化物材料和介电氮氧化物材料中的一或多种。在一些实施例中,牺牲结构1004包括氮化硅,且绝缘结构110包括二氧化硅。
[0128]
参考图11a、图11b和图11c,堆叠结构1002接着可图案化以在块部分708中形成(例如,蚀刻)支柱开口1102,以在块部分708之间形成狭缝1104,且在块部分708的橫向端处形成触点开口1106。如在图11b中最佳说明,支柱开口1102延伸穿过堆叠结构1002以各自暴露牺牲材料902的y形结构中的一个的至少一部分,且触点开口1106延伸穿过堆叠结构1002以各自暴露牺牲蚀刻终止材料704的不同部分。如在图11c中最佳说明,狭缝1104延伸穿过堆叠结构1002到牺牲蚀刻终止材料704。因此,y形结构的牺牲材料902和牺牲蚀刻终止材料704可用以阻止蚀刻剂去除堆叠结构1002下方的材料。
[0129]
参考图12a、图12b和图12c,至少一种牺牲材料-配制或以其他方式选择为相对于绝缘结构110和牺牲结构1004(例如,相对于氧化物和氮化物材料)选择性可蚀刻-形成(例如,非保形地沉积)于结构上方,使得仅填充支柱开口1102(图11a)、触点开口1106(图11a)和狭缝1104(图11a)中的每一个的上部部分,从而形成闭合支柱开口1102的支柱插塞1202、闭合触点开口1106的接触插塞1204和闭合狭缝1104的狭缝插塞1206。
[0130]
在一些实施例中,用于形成位触点开口402中的牺牲插塞702的牺牲材料602的相
同牺牲材料和制造工艺用于形成支柱插塞1202、接触插塞1204和狭缝插塞1206的牺牲材料。举例来说,在形成(例如,非保形地沉积)支柱插塞1202、接触插塞1204和狭缝插塞1206的牺牲材料之后,可使结构平坦化,使得插塞(例如,支柱插塞1202、接触插塞1204、狭缝插塞1206)由堆叠结构1002的上部层114的材料的部分(例如,由绝缘结构110和牺牲结构1004的部分)隔离,如图12a中最清晰地说明。
[0131]
参考图13a、图13b和图13c,额外量的介电材料706(例如,具有与堆叠结构1002下方的介电材料706大体上相同的组成或不同的组成)可形成于堆叠结构1002和牺牲插塞(例如,支柱插塞1202、接触插塞1204、狭缝插塞1206)上方。接着,堆叠结构1002上方的介电材料706可图案化以形成额外y形开口802,例如通过上文关于堆叠结构1002下方的介电材料706中的y形开口802(图8a和图8b)所描述的相同多步骤蚀刻工艺。然而,形成于堆叠结构1002上方的y形开口802可部分地但不完全地延伸穿过支柱插塞1202。因此,支柱开口1102由支柱插塞1202保持闭合。
[0132]
在形成y形开口802之前、之后或同时,介电材料706还可图案化(例如,蚀刻)以在触点开口1106上方形成开口(例如,中间触点开口1302),从而暴露接触插塞1204中的一个的至少一部分。因此,触点开口1106由接触插塞1204保持闭合,但中间触点开口1302可形成为与触点开口1106轴向对准。
[0133]
在形成y形开口802和/或y形开口802之前、之后或同时,狭缝插塞1206还可去除(例如蚀刻)以再次打开块部分708之间的狭缝1104。因此,堆叠结构1002形成于其上的牺牲蚀刻终止材料704可暴露于狭缝1104中,如图13c中最清晰地说明。
[0134]
参考图14a、图14b和图14c,一或多个额外牺牲材料(例如,源区牺牲材料1402)可形成(例如,沉积)以填充y形开口802和中间触点开口1302,如图14b中所说明,且填充狭缝1104,如图14c中所说明。源区牺牲材料1402可配制或以其他方式选择为相对于结构的氧化物材料和氮化物材料选择性可蚀刻。因此,源区牺牲材料1402可具有与支柱插塞1202、接触插塞1204、堆叠结构1002下方的y形结构中的牺牲材料902、牺牲蚀刻终止材料704和/或位触点开口402中的牺牲插塞804的组成大体上相同或不同的组成。
[0135]
源区牺牲材料1402可形成为将界定层组间源区104(图1)的至少一高度1404。也就是说,源区牺牲材料1402可形成为过度填充y形开口802、中间触点开口1302和狭缝1104。在一些实施例中,可使源区牺牲材料1402平坦化,使得源区牺牲材料1402的上表面界定高度1404(例如,从堆叠结构1002的上表面)。
[0136]
参考图15a、图15b和图15c,源区牺牲材料1402接着图案化(例如,蚀刻)以沿着块部分708的横向周边界定沟渠(例如,源极隔离开口1502),如图15a中最清晰地说明。图案化可使用对源区牺牲材料1402具有选择性的蚀刻剂使得介电材料706充当对图案化工艺的蚀刻终止。
[0137]
源极隔离开口1502可形成使得源极隔离开口1502向下延伸穿过源区牺牲材料1402到堆叠结构1002上方的介电材料706,如图15b中所说明。
[0138]
在一些实施例中,在形成源极隔离开口1502之前、之后或同时,支撑结构开口1504还可在块部分708内的选定位置处形成(例如,蚀刻)穿过源区牺牲材料1402到介电材料706,所述块部分708为在源区牺牲材料1402的去除期间需要后续结构支撑之处,如下文进一步论述。支撑结构开口1504的数目和相对位置可不同于图15a中所说明(或如图15b中的
虚线所说明)。举例来说,尽管在一些实施例中,支撑结构开口1504形成于堆叠结构1002上方的每个邻近y形开口802之间,但在其它实施例中,支撑结构开口1504不太密集地形成,以便包含用于一直n数目个(例如,数量)y形开口802的支撑结构开口1504中的一个。
[0139]
在形成源极隔离开口1502和/或支撑结构开口1504之前、之后或同时,源区牺牲材料1402还可图案化(例如,蚀刻)以形成延伸于块部分708中的一个与其相邻块部分708之间的桥开口1506,如图15a中最清晰地说明。如图15c中最清晰地说明,桥开口1506中的每一个可延伸到大约将形成的层组间源区104(图1)的高度1404的深度。在一些实施例中,无桥开口1506延伸到由堆叠结构1002占据的隆起中。堆叠结构1002的牺牲结构1004可保持由绝缘材料的至少一些部分覆盖于上方(例如,至少一个层1006的绝缘结构110和/或介电材料706的至少一部分中的任一个或两个)。
[0140]
参考图16a、图16b和图16c,形成(例如,沉积)一或多种绝缘材料1602以填充桥开口1506、支撑结构开口1504和源极隔离开口1502中的每一个。绝缘材料1602可由上文所描述的绝缘材料中的一或多个形成且包含上文所描述的绝缘材料中的一或多个。在一些实施例中,绝缘材料1602可由介电氧化物材料(例如,二氧化硅)形成且包含介电氧化物材料。
[0141]
用绝缘材料1602填充源极隔离开口1502形成有效地将块部分708中的一个的源区牺牲材料1402与相邻块部分708的源区牺牲材料1402隔离的源极隔离区1604。绝缘材料1602还有效地沿着形成于堆叠结构1002中的触点开口1106上方的区域隔离源区牺牲材料1402。
[0142]
用绝缘材料1602填充支撑结构开口1504有效地在跨越块部分708的选定位置处形成支撑结构1606。
[0143]
用绝缘材料1602填充桥开口1506形成离散绝缘结构(例如,块),图16c中最清晰地说明,所述离散绝缘结构在邻近块部分708的源区牺牲材料1402之间延伸,如图16a中最清晰地说明。
[0144]
参考图17a、图17b和图17c,图案化(例如,蚀刻)绝缘材料1602以界定延伸于块部分708中的一个的源区牺牲材料1402到块部分708中的相邻一个的源区牺牲材料1402之间的开口1702,如图17a中最清晰地说明。可形成开口1702从而留下绝缘材料1602的部分以界定桥隔离基底1704和桥隔离侧壁1706,如图17c中最清晰地说明。因此,在左竖直侧壁和右竖直侧壁处,通过由绝缘材料1602形成的桥隔离侧壁1706界限开口1702,而在前方竖直侧壁和后方竖直侧壁处,通过邻近块部分708的源区牺牲材料1402界限开口1702。
[0145]
参考图18a、图18b和图18c,额外量的源区牺牲材料1402(或具有类似蚀刻选择性的另一牺牲材料)形成为填充开口1702,如图18a和图18b中最清晰地说明,从而形成源极到源极桥1802,其中块部分708的源区牺牲材料1402经由源极到源极桥1802从块部分708中的一个延续到相邻块部分708。通过如图18a中最清晰地说明的桥隔离侧壁1706和通过如图18c中最清晰地说明的桥隔离基底1704,将块部分708之间的源区牺牲材料1402的额外部分与块部分708的源区牺牲材料1402和源极到源极桥1802隔离。
[0146]
可使结构平坦化使得源极到源极桥1802的上表面与块部分708中的1402的上表面大体上共面。
[0147]
参考图19a、图19b和图19c,介电材料1902(例如,上文所描述的绝缘材料中的一或多种,例如与桥隔离侧壁1706和桥隔离基底1704的绝缘材料1602大体上相同的材料)形成
(例如,沉积)于至少块部分708和源极到源极桥1802(图18c)的源区牺牲材料1402上方。在一些实施例中,介电材料1902形成于整个表面上方,且接着图案化以在穿过堆叠结构1002形成触点开口1106之处上方形成触点区域开口1904(例如,狭缝),且在块部分708与源极到源极桥1802之间形成狭缝区域开口1906,如图19c中最清晰地说明。在形成介电材料1902之后,通过桥隔离基底1704、桥隔离侧壁1706和桥隔离顶部1908将源极到源极桥1802与块部分708之间的剩余源区牺牲材料1402隔离。源极到源极桥1802内的源区牺牲材料1402保持与块部分708中的源区牺牲材料1402直接实体接触,所述源区牺牲材料1402将最终提供层组间源区104(图1)。
[0148]
参考图20a、图20b和图20c,在结构上方形成(例如,沉积)牺牲蚀刻终止材料2002,从而填充触点区域开口1904(如图20b中所说明)且填充狭缝区域开口1906(如图20c中所说明)。牺牲蚀刻终止材料2002可配制或以其他方式选择为相对于结构的氧化物材料和氮化物材料选择性可蚀刻。在一些实施例中,牺牲蚀刻终止材料2002具有与源区牺牲材料1402的组成大体上相同的组成。牺牲蚀刻终止材料2002可在形成之后平坦化。
[0149]
参考图21a、图21b和图21c,图案化(例如,蚀刻)牺牲蚀刻终止材料2002以界定块部分708中的开口2102,所述开口2102暴露将变成层组间源区104(图1)的源区牺牲材料1402。在形成支撑结构1606的实施例中,支撑结构1606还可通过形成开口2102暴露。可图案化牺牲蚀刻终止材料2002,从而保持在源极到源极桥1802上方(参见图21c)和在触点开口1106上方(图21b)。
[0150]
参考图22a、图22b和图22c,可形成(例如,沉积)额外介电材料706以填充开口2102且重叠牺牲蚀刻终止材料2002。
[0151]
参考图23a、图23b和图23c,图案化源区牺牲材料1402上方(将变成层组间源区104(图1))的介电材料706以形成额外y形开口802(例如,在上文所描述的多步骤蚀刻工艺中),所述额外y形开口802可与先前形成的y形开口802(例如,填充有堆叠结构1002上方的源区牺牲材料1402的y形开口802和由堆叠结构1002下方的牺牲材料902形成的y形结构)竖直地对准。额外y形开口802接着可填充有额外牺牲材料(例如,可具有与堆叠结构1002下方的y形结构的牺牲材料902相同或不同的组成和/或具有在整个高度1404中与源区牺牲材料1402相同或不同的组成)且平坦化以在将变成层组间源区104(图1)的区上方形成y形牺牲结构2302。
[0152]
参考图24a、图24b和图24c,第二堆叠结构1002形成(例如,以类似于上文关于图10a到图10c所说明和描述的方式)于y形牺牲结构2302上方且图案化(例如,以类似于上文关于图11a到图11c所说明和描述的方式)以界定支柱开口1102(但不界定触点开口1106)。接着可形成牺牲材料的支柱插塞1202(例如,以类似于上文关于图12a到图12c所说明和描述的方式,但不形成接触插塞1204和狭缝插塞1206)。接着,介电材料706可形成且图案化以界定部分地延伸到支柱插塞1202中但不完全地延伸穿过支柱插塞1202的y形开口802(例如,以类似于上文关于图13a到图13c所说明和描述的方式,但不形成中间触点开口1302和狭缝1104)。
[0153]
随后,执行选择性蚀刻以去除上部堆叠结构1002的支柱开口1102的顶部处的支柱插塞1202,去除堆叠结构1002的支柱开口1102的底部处的y形牺牲结构2302,在整个高度1404中去除将变成层组间源区104(图1)和源极到源极桥1802的源区牺牲材料1402,留下与
源极到源极桥开口2504连通的源极空腔2502;去除下部堆叠结构1002的支柱开口1102的顶部处的支柱插塞1202,去除堆叠结构1002的支柱开口1102的底部处的y形结构的牺牲材料902,且去除位触点开口402的顶部处的牺牲性插塞804。
[0154]
为了选择性去除材料和结构,蚀刻剂化学物质可配制或以其他方式选择为去除前述牺牲材料和结构,而不大体上去除堆叠结构1002、介电材料706、支撑结构1606(如果包含)或基底结构304的材料。举例来说,在将去除的牺牲材料包括一或多个金属(例如,钨)且将不去除的材料包括氧化物及氮化物的一些实施例中,使用包括硫酸(h2so4)、水和过氧化氢(h2o2)(所属领域中已知为“食人鱼溶液”的组成)的蚀刻剂,所述蚀刻剂包括氨(nh3)和h2o2(所属领域中另外已知为“apm”的组成)的混合物,所述的混合物包括酸(例如,热酸)和/或包括碱(例如,热碱)。
[0155]
由于选择性蚀刻剂工艺去除材料的相当部分以在整个高度1404中形成源极空腔2502,包含支撑结构1606(在一些实施例中)可促进高于高度1404的介电材料706和堆叠结构1002足够的机械支撑以避免将变成层组间源区104(图1)的结构性的收缩。因此,可在牺牲去除工艺期间根据所需机械支撑定制支撑结构1606的数目(例如,数量)和布置。
[0156]
对牺牲材料的前述选择性去除会仅从结构的块部分708去除牺牲材料和结构,以及可延伸超出块部分708的这类材料和结构的那些部分。因此,如图25b所说明,去除源区牺牲材料1402(图24b)以形成源极空腔2502,且还去除先前在块部分708的源区牺牲材料1402之间延伸的如源极到源极桥1802的源区牺牲材料1402以形成源极到源极桥开口2504。选择性去除前述牺牲材料和结构会产生延伸穿过上部堆叠结构1002、穿过源极空腔2502、穿过下部堆叠结构1002且进入位触点开口402以及经由源极到源极桥开口2504跨越块部分708之间的间隙的开口。
[0157]
在触点开口1106上方和下方的牺牲蚀刻终止层材料2002、牺牲触点结构1508、接触插塞1204和牺牲蚀刻终止材料704可在选择性去除前述牺牲材料和结构之后保持,这是由于归因于由堆叠结构1002的部分和介电材料706的部分提供的隔离,这些其它牺牲材料和结构不暴露于选择性蚀刻剂。此外,特别参考图25c,还保持在通过桥隔离基底1704、桥隔离侧壁1706和桥隔离顶部1908的绝缘材料1602隔离的块部分708之间的间隙中的源区牺牲材料1402。
[0158]
参考图26a、图26b和图26c,单元材料128接着在通过选择性去除前述牺牲材料和结构而暴露的所有表面上形成(例如,通过原子层沉积(ald),从单元材料128的最外部到单元材料128的最内部)。单元材料128形成于支柱开口1102(图25b)中,于两个堆叠结构1002中,于堆叠结构1002之间的源极空腔2502中,于延伸于相邻源极空腔2502之间的源极到源极桥开口2504中,以及于位触点开口402和位线空隙502中。
[0159]
在y形开口802的导杆部分处,形成单元材料128基本上“夹断”上方和下方的空间。举例来说,形成单元材料128形成包封绝缘空隙130的上部夹断部分132和下部夹断部分134。此外,上部堆叠结构1002的下部夹断部分134和下部堆叠结构1002的上部夹断部分132包封两个堆叠结构1002之间的源极空腔2502。
[0160]
可定制y形开口802的尺寸以准许单元材料128形成于导杆部分中且夹断上方和下方的空间。因此,y形开口802的导杆部分可定制成小于大约单元材料128的厚度(例如,橫向厚度)的两倍。
[0161]
参考图27,触点开口2702接着可形成(例如,蚀刻)于结构的远侧部分中,在本文中称为额外触点域2704。此部分可横向地远离块部分708中的任何一个,但在源极到源极桥开口2504中的一些和位线空隙502中的一些上方的覆盖面区域中。触点开口2702可向下蚀刻以与其中覆盖面区域的至少源极到源极桥开口2504连通,且与覆盖面积的位线空隙502连通。
[0162]
参考图28a、图28b和图28c,可执行原子层蚀刻工艺或气相蚀刻工艺以从不由上部夹断部分132或下部夹断部分134“夹断”的结构的那些区域去除单元材料128。也就是说,借助于接触开口额外触点区域2704的触点开口2702、原子层蚀刻剂或蒸气蚀刻剂可暴露于形成于位线空隙502和源极到源极桥开口2504中的单元材料128以从那些结构去除单元材料128。举例来说,且不限于,可使用包括氢氟酸(hf或hf蒸气)的蚀刻剂蚀刻单元材料128的氧化物材料;可使用包括热磷酸和/或hf蒸气的蚀刻剂蚀刻单元材料128的氮化物材料;可使用包括hf、热磷酸或hf蒸气的蚀刻剂蚀刻单元材料128的氮氧化物材料;且可使用包括四甲基铵氢氧化物(tmah)、铵氢氧化物(nh4oh)、氮气三氟化物(nf3)和/或氨(nh3)和hf蒸气的组合的蚀刻剂蚀刻沟道材料208。由于位线空隙502与位触点开口402连通,因此单元材料128还通过原子层蚀刻剂或蒸气蚀刻剂从位触点开口402去除。此外,由于源极到源极桥开口2504与源极空腔2502连通,因此单元材料128还从源极空腔2502去除。
[0163]
在夹断部分(例如,上部夹断部分132和下部夹断部分134)处,具有形成于其上的单元材料128的对置侧壁之间的空隙空间的缺失可抑制蚀刻剂易于去除单元材料128。因此,仅可去除y形开口802的导杆部分中或周围的单元材料128的部分,留下单元材料128的至少一些部分以持续夹断且将支柱124的绝缘空隙130与蚀刻剂隔离。因此,y形开口802的导杆部分的高度可定制使得单元材料128的至少一些量能够在原子层蚀刻或气相蚀刻工艺之后保留。
[0164]
参考图29a、图29b和图29c,一或多种导电材料2902接着可形成(例如,通过ald)于额外触点区域2704的触点开口2702中以填充源极空腔2502(形成层组间源区104)、源极到源极桥开口2504(形成导电桥结构2904)、位触点开口402(形成位线触点118)和位线空隙502(形成位线116)。导电材料2902还形成于最上部y形开口802的顶部中以在上部堆叠结构1002的上部夹断部分132处形成与单元材料128直接接触的顶部导电结构2906。
[0165]
通过在源极空腔2502中形成导电材料2902,所得层组间源区104沿着其下表面包含对应于y形开口802的锥形部分的v形延伸部分阵列。因此,层组间源区104的至少下表面为至少部分地非平面。
[0166]
导电材料2902(且因此层组间源区104、导电桥结构2904、位线116和位线触点118)可由n 掺杂多晶硅、具有氮化钛衬里的钛和/或钨形成且包含n 掺杂多晶硅、具有氮化钛衬里的钛和/或钨。
[0167]
具有由沟道材料208(图2a或图2b)形成的沟道区的单元材料128在源极空腔2502的导电材料2902与最上部堆叠结构1002上方的顶部导电结构2906或最下部堆叠结构1002下方的位线触点118之间延伸。
[0168]
参考图30a、图30b和图30c,上部触点开口3002可形成(例如,蚀刻)于横向邻近块部分708的区域中。上部触点开口3002可穿过上部堆叠结构1002顶上的介电材料706以及穿过上部堆叠结构1002到牺牲蚀刻终止材料2002来形成,如图30b中最清晰地说明。
[0169]
上部触点开口3002接着可通过至少在触点开口1106的覆盖面区域中去除(例如,蚀刻)牺牲蚀刻终止材料2002、牺牲接触结构1508、接触插塞1204和牺牲蚀刻终止材料704来向下扩展。这些材料和结构可通过对例如金属相对于堆叠结构1002和介电材料706的氧化物和氮化物具有选择性的蚀刻剂来去除。参考图31a、图31b和图31c,牺牲材料和结构的选择性去除形成从结构的上表面向下延伸穿过下部堆叠结构1002的延伸触点开口3102。
[0170]
在一些实施例中,牺牲材料的选择性去除的持续时间可定制以抑制例如牺牲蚀刻终止材料704的完全去除,使得牺牲蚀刻终止材料704的至少相当大部分保留在下部堆叠结构1002下方,如图31c中所说明。
[0171]
参考图32a、图32b和图32c,触点126可形成于延伸触点开口3102中。在一些实施例中,在一或多种导电材料形成为填充延伸触点开口3102且形成触点126之前,介电衬里3202形成(例如,保形地沉积)于延伸触点开口3102中,底部开口(例如图32b中不可见)形成(例如“打孔”)穿过介电衬里3202。触点126实体接触不包含于图中的其它导电特征。
[0172]
参考图33a、图33b和图33c,上部狭缝3302形成于块部分708(图32a)之间以形成各自包含上部层组108中的相应一个的支柱阵列块3304。上部狭缝3302可通过蚀刻穿过堆叠结构1002(图32c)上方的介电材料706来形成以及穿过堆叠结构1002的材料到牺牲蚀刻终止材料2002,如图33c中所说明。上部狭缝3302可通过对氧化物和氮化物材料(例如,介电材料706和堆叠结构1002的)相对于金属(例如,牺牲蚀刻终止材料2002的)具有选择性的蚀刻工艺来形成。
[0173]
上部狭缝3302接着可通过相对于氧化物和氮化物材料选择性地去除(例如,蚀刻)牺牲蚀刻终止材料2002和源区牺牲材料1402来扩展到下部堆叠结构1002下方的介电材料706,以便不去除上部堆叠结构1002、下部堆叠结构1002、介电材料706或绝缘材料1602的材料。
[0174]
以前述方式扩展上部狭缝3302形成延伸狭缝3402,图34a和图34c中所说明。参考图34a、图34b和图34c-形成延伸狭缝3402不从支柱阵列块3304去除材料(其在一些实施例中,可在选择性去除工艺期间由保护绝缘材料覆盖以形成延伸狭缝3402)。选择性去除还不去除桥隔离侧壁1706、桥隔离基底1704和环绕支柱阵列块3304之间的导电桥结构2904的桥隔离顶部1908的绝缘材料1602。由于如图18a中所说明的源极隔离区1604(和桥隔离侧壁1706)例如沿着变成层组间源区104(图34b)的区(除侧壁的连接到导电桥结构2904的那些部分之外)的先前形成,延伸狭缝3402形成也不从层组间源区104去除材料。
[0175]
尽管如上文所论述本公开的俯视平面图示通常仅说明呈现于所说明的单平面的那些元件,但在比图34a中所说明的上表面更低的隆起处的桥隔离顶部1908在图34a中说明为了易于理解导电桥结构2904(由桥隔离顶部1908覆盖)与支柱阵列块3304内的层组间源区104之间的相应关系。
[0176]
因此,形成上部狭缝3302暴露界限延伸狭缝3402的竖直侧壁处的堆叠结构1002的材料,而不暴露层组间源区104或导电桥结构2904的导电材料2902。
[0177]
参考图35a、图35b和图35c,虽然暴露堆叠结构1002(图34b)的材料,但可执行替换栅极工艺以重现堆叠结构1002的牺牲结构1004(图34b)且形成导电材料(例如图2a的导电材料204;图2b的导电衬里材料220和导电材料218)代替牺牲结构(图34b)。替换栅极工艺形成下部层组106和上部层组108的层114的导电结构112,如图35b中所说明。
[0178]
在一些实施例中,并非大体上去除(例如,重现)牺牲结构1004,牺牲结构1004的材料化学地转换为导电材料204(图2a)以形成导电结构112。然而,牺牲结构1004大体上用导电结构112“替换”。
[0179]
在用导电结构112替换牺牲结构1004以完成下部层组106和上部层组108的形成之后,一或多种电介质材料(例如,前述绝缘材料,接着半导电材料中的任何一或多种,例如多晶硅,或导电材料,例如金属)可形成(例如,沉积)于延伸狭缝3402中以形成将支柱阵列块3304隔离的狭缝结构3502。如图35c中所说明,导电桥结构2904延伸跨越狭缝结构3502,其中导电桥结构2904的导电材料2902通过桥隔离侧壁1706、桥隔离基底1704和桥隔离顶部1908与狭缝结构3502的材料隔离。
[0180]
随着,额外位线触点118和位线116可形成于导电材料顶部导电结构2906上方,所述导电材料顶部导电结构2906与上部层组108的单元材料128的上部夹断部分132连通。顶部导电结构2906上方的额外位线触点118和位线116可配置成堆叠位线(例如,堆叠结构1002下方的位线116和位线触点118的竖直地反相)。在其它实施例中,可以其它方式如所属领域中已知的配置顶部导电结构2906上方的位线触点118和位线116。层组间源区104提供竖直地插入于在层组的支柱124的相对端处具有漏区(例如,下部层组106的支柱124下方的下部漏区120和上部层组108的支柱124上方的上部漏区122)的层组对(例如,下部层组106和上部层组108)之间的源区。因此,单元材料128的沟道材料208(图2a、图2b)促进大约下部漏区120与上部漏区122之间的高度的一半的沟道区,使得由沟道材料208呈现的电阻可实现与具有分别界定双层组结构上方和下方的源区和漏区之间的沟道区的相同沟道材料208的结构相比,多达大约两倍导电结构112和多达大约两倍存储器单元202(图2a、图2b)。
[0181]
因此,公开一种形成微电子装置的方法。方法包括形成下部堆叠结构,所述下部堆叠结构包括布置成层的绝缘结构和牺牲结构的竖直交替序列。下部支柱开口阵列形成有延伸穿过下部堆叠结构的支柱开口。在下部堆叠结构上方和在下部阵列的支柱开口的至少上部部分中形成至少一种牺牲材料。在至少一种牺牲材料上方形成上部堆叠结构。上部堆叠结构包括布置成额外层的额外绝缘结构和额外牺牲结构的额外竖直交替序列。上部支柱开口阵列形成有延伸穿过上部堆叠结构的支柱开口。去除至少一种牺牲材料以形成延伸开口。延伸开口包括上部阵列的支柱开口、下部阵列的支柱开口和通过去除至少一种牺牲材料形成的空腔。单元材料保形地形成于延伸开口中。从空腔去除单元材料,将单元材料留在上部阵列的支柱开口中以形成上部支柱阵列,且将单元材料留在下部阵列的支柱开口中以形成下部支柱阵列。至少一种导电材料形成于空腔中以形成竖直地插入于上部支柱阵列与下部支柱阵列之间的层组间源区。
[0182]
此外,公开一种包括至少两个块的微电子装置。块中的每一个包括源区、下部支柱阵列、上部支柱阵列、下部漏区和上部漏区。源区竖直地插入于下部堆叠结构与上部堆叠结构之间。下部堆叠结构和上部堆叠结构各自包括与导电结构竖直地交替的绝缘结构。下部支柱阵列延伸穿过下部堆叠结构。上部支柱阵列延伸穿过上部堆叠结构。下部漏区在下部支柱阵列下方,且上部漏区在上部支柱阵列上方。狭缝结构水平地插入于至少两个块的相邻块之间。导电桥结构从相邻块中的一个的源区跨越狭缝结构到相邻块中的另一个的源区。
[0183]
参考图36,说明包含微电子装置结构3602的微电子装置3600(例如,存储器装置,
例如3d nand快闪存储器装置)的一部分的部分剖面透视示意性图示。微电子装置结构3602可大体上类似于例如图1的微电子装置结构100。
[0184]
如图36中所说明,微电子装置结构3602可包含界定用于将存取线3606连接到导电层3608(例如,导电层、导电板,例如图1的下部层组106和上部层组108的导电结构112(图1))的接触区的阶梯结构3604。微电子装置结构3602可包含形成存储器单元3612的串3610的支柱124(图1),例如先前参考图2a和图2b所描述的存储器单元202中的一或多个的串。形成存储器单元3612的串3610的支柱124可相对于导电层3608、相对于数据线3614(例如,上部层组108(图1)上方的位线)、相对于源极层3616(例如,层组间源区104(图1))、相对于存取线3606(例如,其可与图1的触点126连接)、相对于第一选择栅极3618(例如,上部选择栅极,例如上部层组108中的漏极选择栅极(sgd))、相对于选择线3620和/或相对于第二选择栅极3622(例如,下部选择栅极、上部层组108(图1)内的源极选择栅极(sgs))至少在某种程度上竖直(例如,在z方向上)且正交地延伸
[0185]
在源极层3616(例如,层组间源区104(图1))下方形成串3610的支柱124(图1)提供下部层组3634(例如,下部层组106)。在源极层3616上方形成串3610的支柱124(图1)提供上部层组(例如,上部层组108(图1))。在图36的下部层组3634下方说明的数据线3614的方框区域为表示图1的下部层组106下方的位线116和位线触点118的区域。可理解地,尽管为了易于图示而未说明,但下部层组3634将还包含额外结构,例如导电层3608。
[0186]
第一选择栅极3618可水平地划分(例如,在y轴方向上)成由狭缝3628(例如,图34a和图34c的延伸狭缝3402,填充以形成图35a和图35c的狭缝结构3502)彼此间隔开(例如,在y轴方向上)的多个块3626(例如,块3626中的每一个包括图35a的支柱阵列块3304中的一个),且包含从一个源极层3616延伸跨越狭缝3628到相邻源极层3616的导电桥结构2904(图35c)。
[0187]
如所说明,竖直导电触点3630(例如,图1的触点126)可将组件彼此电连接。举例来说,选择线3620可电耦合到第一选择栅极3618,且存取线3606可电耦合到导电层3608。
[0188]
微电子装置3600还可包含定位于存储器阵列下方(例如,数据线3614(例如,用于下部层组106(图1)下方的位线116,图36中未说明,如上文所论述)的方框区域下方)的控制单元3624。控制单元3624可包含配置成控制微电子装置3600的其它特征(例如,存储器串3610、存储器单元3612)的各种操作的控制逻辑装置。借助于非限制性实例,控制单元3624可包含以下中的一或多个(例如,每一个):电荷泵(例如,v
ccp
电荷泵、v
negwl
电荷泵、dvc2电荷泵)、延迟锁定回路(dll)电路系统(例如,环形振荡器)、v
dd
调节器、驱动器(例如,串驱动器)、解码器(例如,本地层组解码器、列解码器、行解码器)、读出放大器(例如,均衡(eq)放大器、隔离(iso)放大器、nmos读出放大器(nsa)、pmos读出放大器(psa))、修复电路系统(例如,列修复电路系统、行修复电路系统)、i/o装置(例如,本地i/o装置)、存储器测试装置、mux、错误检查和校正(ecc)装置、自刷新/耗损均衡装置,和/或其它芯片/层组控制电路系统。举例来说,控制单元3624可电耦合到数据线3614(例如,上部层组3636(例如,上部层组108)上方的位线、下部层组3634(例如,下部层组106)下方的位线116,其低位线116可包含于由数据线3614的方框区域表示的下部层组中)、源极层3616(例如,层组间源区104(图1))、存取线3606、第一选择栅极3618和/或第二选择栅极3622。在一些实施例中,控制单元3624包含互补型金属氧化物半导体(cmos)电路系统。在这类实施例中,控制单元3624的特
征可为具有“阵列下cmos”(“cua”)配置。
[0189]
第一选择栅极3618可包含于上部层组108(图1)的上部隆起中,且可在第一方向(例如,x轴方向)上水平地延伸。上部层组108(图1)的第一选择栅极3618可在串3610的第一端(例如,上部端)处耦合到存储器单元3612的串3610的相应第一群组(在上部层组3636(例如,图1的上部层组108))。另一第一选择栅极3618(图36中未说明)可包含于下部层组3634(例如,图1的下部层组106)的下部隆起中,且可在第一方向(例如,x轴方向)上水平地延伸。下部层组3634的第一选择栅极3618可在串3610的另一第一端(例如,下部端)处耦合到下部层组3634中的存储器单元3612的串3610的相应第一群组。
[0190]
第二选择栅极3622可包含于上部层组3636的下部隆起中,且可以大体上平坦配置形成。在上部层组3636中,第二选择栅极3622可在存储器单元3612的串3610的下部端处耦合到上部层组3636的存储器单元3612的串3610。另一第二选择栅极3622(图36中未说明)可包含于下部层组3634的上部隆起中,且还可以大体上平坦配置形成。在下部层组3634中,第二选择栅极3622可在存储器单元3612的串3610的上部端处耦合到下部层组3634的存储器单元3612的串3610。
[0191]
在上部层组3636上方且在下部层组3634下方,数据线3614(例如,位线116)可在与第一选择栅极3618延伸的第一方向成角度(例如,垂直)的第二方向(例如,在y轴方向上)上水平地延伸。为了易于说明,图36仅说明上部层组3636上方的数据线3614的一个隆起,但微电子装置3600可包含上部层组3636上方的数据线3614的堆叠,如图1的下部层组106下方的位线116所说明。因此,下部层组3634下方的数据线3614可以堆叠配置布置,其中数据线3614在下部隆起处横向地更宽于数据线3614在上部隆起处,且其中导电结构3632延伸到数据线3614的各种隆起。同样,上部层组3636上方的数据线3614可以堆叠配置布置,但其中数据线3614在上部隆起处横向地更宽于数据线3614在下部隆起,且其中导电结构3632延伸到数据线3614的各种隆起。在其它实施例中,上部层组3636上方的数据线3614可相较于堆叠结构以其它方式布置,例如,通过所属领域中已知的数据线布置。
[0192]
在上部层组3636上方,数据线3614可在串3610的上部端处耦合到上部层组3636的存储器单元3612的串3610的相应群组。在下部层组3634下方,额外数据线3614可在串3610的下部端处耦合到下部层组3634的存储器单元3612的串3610的相应群组。在上部层组3636和下部层组3634中的每一个内,耦合到相应第一选择栅极3618的串3610的第一群组可共享具有耦合到相应数据线3614的串3610的第二群组的特定串3610。因此,可在特定第一选择栅极3618和特定数据线3614的交叉点处选择特定层组(例如,上部层组3636、下部层组3634)的特定串3610。因此,第一选择栅极3618可用于选择层组(例如,上部层组3636,下部层组3634)中的相应一个中的存储器单元3612的串3610的存储器单元3612。
[0193]
导电层3608(例如,字线板,例如导电结构112(例如,图1))可在相应水平面中延伸。导电层3608可竖直地堆叠,使得每个导电层3608耦合到层组(例如,上部层组3636、下部层组3634)中的一个的存储器单元3612的所有串3610,且存储器单元3612的串3610竖直地延伸穿过导电层3608的堆叠(例如,上部层组3636、下部层组3634)。导电层3608可耦合到或可形成导电层3608耦合到的存储器单元3612的控制栅极。每个导电层3608可耦合到存储器单元3612的特定串3610的一个存储器单元3612。
[0194]
在层组(例如,上部层组3636、下部层组3634)中的每一个内,第一选择栅极3618和
第二选择栅极3622可操作以选择特定数据线3614与源极层3616之间的存储器单元3612的特定串3610。因此,可通过操作(例如,通过选择)耦合到特定存储器单元3612的适当的第一选择栅极3618、第二选择栅极3622和导电层3608而选择特定存储器单元3612且将其电耦合到数据线3614。
[0195]
阶梯结构3604可配置成提供穿过竖直导电触点3630(例如,图1的触点126)的存取线3606与导电层3608之间的电连接。换句话说,可经由与导电触点3630中的相应一个电连通的存取线3606中的一个来选择导电层3608的特定层级,所述导电触点3630与特定导电层3608电连通。
[0196]
数据线3614可通过导电结构3632(例如,图1的位线触点118)电耦合到存储器单元3612的串3610。
[0197]
包含微电子装置结构(例如,图1的微电子装置结构100)的微电子装置(例如,微电子装置3600)可在本公开的电子系统的实施例中使用。举例来说,图37为根据本公开的实施例的电子系统3700的框图。电子系统3700可包括例如计算机或计算机硬件组件、服务器或其它联网硬件组件、蜂窝式电话、数码相机、个人数字助理(pda)、携带型媒体(例如,音乐)播放器、wi-fi或蜂窝致能的平板计算机(例如,或平板计算机、电子书、导航装置)等。电子系统3700包含至少一个存储器装置3702。存储器装置3702可包含例如本文先前所描述的微电子装置和/或结构(例如,图36的微电子装置3600和/或图1的微电子装置结构100)的一或多个实施例,例如具有根据本文先前所描述的实施例形成的结构。
[0198]
电子系统3700可进一步包含至少一个电子信号处理器装置3704(常常称为“微处理器”)。处理器装置3704可任选地包含本文先前所描述的微电子装置和/或微电子装置结构(例如,图36的微电子装置3600、和/或图1的微电子装置结构100)的实施例。电子系统3700可进一步包含用于由用户将信息输入到电子系统3700中的一或多个输入装置3706,例如鼠标或其它定点装置、键盘、触控板、按钮或控制面板。电子系统3700可进一步包含用于将信息(例如,视觉或音频输出)输出到用户的一或多个输出装置3708,例如监视器、显示器、打印机、音频输出插口、扬声器等。在一些实施例中,输入装置3706和输出装置3708可包括单个触摸屏装置,所述单个触摸屏装置可用于将信息输入到电子系统3700中和将视觉信息输出到用户。输入装置3706和输出装置3708可与存储器装置3702和电子信号处理器装置3704中的一或多个电连通。
[0199]
因此,公开一种电子系统,其包括输入装置、输出装置、处理器装置和存储器装置。处理器装置可操作地耦合到输入装置和输出装置。存储器装置可操作地耦合到处理器装置。存储器装置包括至少一个微电子装置结构。至少一个微电子装置结构包括竖直地插入于堆叠结构对之间的源区。堆叠结构中的每一个包括与导电结构竖直地交错的绝缘结构。支柱延伸穿过堆叠结构对中的一个堆叠结构。支柱包括从源区延伸到堆叠结构对上方的上部漏区或堆叠结构对下方的下部漏区的沟道材料。
[0200]
参考图38,展示了基于处理器的系统3800的框图。基于处理器的系统3800可包含根据本公开的实施例制造的各种微电子装置(例如,图36的微电子装置3600)和微电子装置结构(例如,图1的微电子装置结构100)。基于处理器的系统3800可为例如计算机、传呼机、蜂窝式电话、个人助理、控制电路或另一电子装置的多种类型中的任一种。基于处理器的系统3800可包含一或多个处理器3802(例如微处理器)以控制基于处理器的系统3800中的系
统功能和请求的处理。处理器3802和基于处理器的系统3800的其它子组件可包含根据本公开的实施例制造的微电子装置(例如,图36的微电子装置3600)和微电子装置结构(例如,图1的微电子装置结构100)。
[0201]
基于处理器的系统3800可包含与处理器3802可操作连通的电源3804。举例来说,如果基于处理器的系统3800为便携式系统,那么电源3804可包含燃料电池、电力净化装置、永久性电池、可替换电池和/或可充电电池中的一或多个。举例来说,电源3804还可包含ac适配器;因此,基于处理器的系统3800可插入到壁式插座中。电源3804还可包含dc适配器,使得基于处理器的系统3800可插入到车辆点烟器或车辆电力端口中。
[0202]
各种其它装置可取决于基于处理器的系统3800执行的功能而耦合到处理器3802。举例来说,用户界面3806可耦合到处理器3802。用户界面3806可包含一或多个输入装置,例如按钮、开关、键盘、光笔、鼠标、数字转换器和触控笔、触摸屏、语音辨识系统、麦克风或其组合。显示器3808还可耦合到处理器3802。显示器3808可包含lcd显示器、sed显示器、crt显示器、dlp显示器、等离子显示器、oled显示器、led显示器、三维投影、音频显示器或其组合。此外,rf子系统/基带处理器3810还可耦合到处理器3802。rf子系统/基带处理器3810可包含耦合到rf接收器且耦合到rf发射器的天线。通信端口3812或多于一个通信端口3812还可耦合到处理器3802。通信端口3812可适于耦合到一或多个周边装置3814(例如,调制解调器、打印机、计算机、扫描仪、相机)和/或耦合到网络(例如,局域网(lan)、远程局域网、企业内部网或因特网)。
[0203]
处理器3802可通过实施存储于存储器(例如,系统存储器3816)中的软件程序而控制基于处理器的系统3800。举例来说,软件程序可包含操作系统、数据库软件、绘图软件、文字处理软件、媒体编辑软件和/或媒体播放软件。存储器(例如,系统存储器3816)可操作地耦合到处理器3802以存储且促进各种程序的执行。举例来说,处理器3802可耦合到系统存储器3816,所述系统存储器3816可包含自旋力矩转移磁性随机存取存储器(stt-mram)、磁性随机存取存储器(mram)、动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)、赛道存储器(racetrack memory)和/或其它已知的存储器类型中的一或多个。系统存储器3816可包含易失性存储器、非易失性存储器或其组合。系统存储器3816通常较大,使得其可动态地存储加载的应用程序和数据。在一些实施例中,系统存储器3816可包含上文所描述的半导体装置(例如,图36的微电子装置3600)和结构(例如,图1的微电子装置结构100),或其组合。
[0204]
处理器3802还可耦合到非易失性存储器3818,这并非表明系统存储器3816必定为易失性的。非易失性存储器3818可包含stt-mram、mram、只读存储器(rom)(例如,eprom、电阻只读存储器(rrom)),和将与系统存储器3816结合使用的快闪存储器中的一或多个。非易失性存储器3818的大小通常选择为仅足够大存储任何必要的操作系统、应用程序和固定数据。另外,非易失性存储器3818可包含大容量存储器(举例来说,例如,磁盘驱动存储器,例如包含电阻式存储器的混合驱动器或其它类型的非易失性固态存储器)。非易失性存储器3818可包含上文所描述的微电子装置(例如,图36的微电子装置3600)和结构(例如,图1的微电子装置结构100),或其组合。
[0205]
非限制性的实例实施例可单独的或以组合方式包含以下内容:
[0206]
实施例1:一种微电子装置,其包括:堆叠结构对,所述对包括:下部堆叠结构;和上
覆下部堆叠结构的上部堆叠结构,下部堆叠结构和上部堆叠结构各自包括布置成层的绝缘结构和导电结构的竖直交替序列;源区,其竖直地插入于下部堆叠结构与上部堆叠结构之间;第一支柱阵列,其从接近源区穿过上部堆叠结构朝向上部堆叠结构上方的第一漏区延伸;和第二支柱阵列,其从接近源区穿过下部堆叠结构朝向下部堆叠结构下方的第二漏区延伸。
[0207]
实施例2:根据实施例1所述的微电子装置,其进一步包括下部堆叠结构下方的竖直地堆叠位线。
[0208]
实施例3:根据实施例1和2中任一实施例所述的微电子装置,其中第一支柱阵列和第二支柱阵列中的一或多个的至少一个支柱包括包封绝缘空隙的单元材料。
[0209]
实施例4:根据实施例3所述的微电子装置,其中单元材料逐渐变窄以沿着至少一个支柱的下部端界定v形。
[0210]
实施例5:根据实施例3和4中任一实施例所述的微电子装置,其中:至少一个支柱包括第一支柱阵列内的第一支柱;且第一支柱的单元材料延伸穿过竖直地插入于上部堆叠结构与源区之间的绝缘材料。
[0211]
实施例6:根据实施例3到5中任一实施例所述的微电子装置,其中:至少一个支柱进一步包括第二支柱阵列内的第二支柱;且第二支柱的单元材料延伸穿过竖直地插入于下部堆叠结构与下部堆叠结构在的下方的位线触点之间的额外绝缘材料。
[0212]
实施例7:根据实施例1到6中任一实施例所述的微电子装置,其中源区包括沿着其下表面包括v形延伸部分阵列的至少一种导电材料。
[0213]
实施例8:根据实施例1到7中任一实施例所述的微电子装置,进一步包括延伸穿过源区的支撑结构阵列,所述支撑结构包括绝缘材料。
[0214]
实施例9:根据实施例1到8中任一实施例所述的微电子装置,其进一步包括水平地插入于堆叠结构对与相邻额外堆叠结构对之间的至少一个狭缝结构。
[0215]
实施例10:根据实施例9所述的微电子装置,其进一步包括导电桥结构,所述导电桥结构从源区横向地延伸穿过至少一个狭缝结构到竖直地插入于相邻额外堆叠结构对的额外堆叠结构之间的额外源区。
[0216]
实施例11:一种形成微电子装置的方法,所述方法包括:形成包括布置成层的绝缘结构和牺牲结构的竖直交替序列的下部堆叠结构;形成延伸穿过下部堆叠结构的下部支柱开口阵列;在下部堆叠结构上方和在下部阵列的支柱开口的至少上部部分中形成至少一种牺牲材料;在至少一种牺牲材料上方形成包括布置成额外层的额外绝缘结构和额外牺牲结构的额外竖直交替序列的上部堆叠结构;形成延伸穿过上部堆叠结构的上部支柱开口阵列;去除至少一种牺牲材料以形成延伸开口,所述延伸开口包括:上部阵列的支柱开口、下部阵列的支柱开口及通过去除至少一种牺牲材料形成的空腔;在延伸开口中保形地形成单元材料;从空腔去除单元材料,将单元材料留在上部阵列的支柱开口中以形成上部支柱阵列,且将单元材料留在下部阵列的支柱开口中以形成下部支柱阵列;和在空腔中形成至少一种导电材料以形成竖直地插入于上部支柱阵列与下部支柱阵列之间的层组间源区。
[0217]
实施例12:根据实施例11所述的方法,进一步包括在形成下部堆叠结构之前:在基底结构上形成绝缘材料;形成延伸穿过绝缘材料的y形开口;和用额外牺牲材料填充y形开口。
[0218]
实施例13:根据实施例11和12中的任一实施例所述的方法,其中形成下部堆叠结构包括在一系列堆叠位线上方形成绝缘结构和牺牲结构的竖直交替序列。
[0219]
实施例14:根据实施例11到13中的任一实施例所述的方法,其中在下部堆叠结构上方和在下部阵列的支柱开口的至少上部部分中形成至少一种牺牲材料包括:在下部支柱开口阵列的支柱开口的上部部分中形成第一牺牲材料;在第一牺牲材料上方形成绝缘材料;形成延伸穿过绝缘材料y形开口;和在y形开口中和在下部堆叠结构上方形成第二牺牲材料。
[0220]
实施例15:根据实施例11和14中的任一实施例所述的方法,其进一步包括在形成至少一种牺牲材料之后和在形成上部堆叠结构之前:在至少一种牺牲材料上形成绝缘材料;形成延伸穿过绝缘材料的y形开口;和用额外牺牲材料填充y形开口。
[0221]
实施例16:根据实施例11到15中的任一实施例所述的方法,其进一步包括在形成上部支柱开口阵列之后和在去除至少一种牺牲材料之前:在上部支柱开口阵列的支柱开口的至少上部部分中形成额外牺牲材料;和在额外牺牲材料上形成绝缘材料;和形成延伸穿过绝缘材料的y形开口。
[0222]
实施例17:根据实施例11到16中的任一实施例所述的方法,其进一步包括形成延伸穿过上部堆叠结构和穿过下部堆叠结构以暴露下部堆叠结构和上部堆叠结构的牺牲结构的至少一个狭缝。
[0223]
实施例18:根据实施例17所述的方法,其进一步包括用导电结构替换下部堆叠结构和上部堆叠结构的牺牲结构。
[0224]
实施例19:根据实施例11到18中的任一实施例所述的方法,其进一步包括在形成上部堆叠结构之前,沿着至少一种牺牲材料的区的横向周边形成绝缘材料,所述绝缘材料竖直地在下部支柱开口阵列上方以将所述区与至少一种牺牲材料的横向邻近区隔离。
[0225]
实施例20:根据实施例19所述的方法,其进一步包括在从至少一种牺牲材料的区横向地延伸的绝缘材料的部分中形成额外量的至少一种牺牲材料,绝缘材料的部分将额外量的至少一种牺牲材料与至少一种牺牲材料的横向邻近区隔离。
[0226]
实施例21:根据实施例20所述的方法,其中去除至少一种牺牲材料以形成延伸开口进一步包括去除额外量的至少一种牺牲材料以形成与空腔连通的桥开口。
[0227]
实施例22:一种微电子装置,其包括:至少两个块,块中的每一个包括:源区,其竖直地插入于下部堆叠结构与上部堆叠结构之间,下部堆叠结构和上部堆叠结构各自包括与导电结构竖直地交替的绝缘结构;下部支柱阵列,其延伸穿过下部堆叠结构;上部支柱阵列,其延伸穿过上部堆叠结构;下部漏区,其在下部支柱阵列下方;和上部漏区,其在上部支柱阵列上方;狭缝结构,其水平地插入于至少两个块的相邻块之间;和导电桥结构,从相邻块中的一个的源区跨越狭缝结构到相邻块中的另一个的源区。
[0228]
实施例23:根据实施例22所述的微电子装置,其中下部支柱阵列的支柱的基底和上部支柱阵列中的额外支柱的基底在横向宽度上逐渐变窄。
[0229]
实施例24:根据实施例22和23中任一实施例所述的微电子装置,其进一步包括在下部漏区下方的堆叠位线。
[0230]
实施例25:一种电子系统,其包括:输入装置;输出装置;处理器装置,其可操作地耦合到输入装置和输出装置;和存储器装置,其可操作地耦合到处理器装置且包括至少一
个微电子装置结构,至少一个微电子装置结构包括:源区,其竖直地插入于堆叠结构对之间,堆叠结构中的每一个包括与导电结构竖直地交错的绝缘结构;和支柱,其延伸穿过堆叠结构对的一个堆叠结构,支柱包括从源区延伸到堆叠结构对上方的上部漏区或到堆叠结构对下方的下部漏区的沟道材料。
[0231]
虽然所公开的结构、设备(例如,装置)、系统和方法易受其实施方案中的各种修改和替代形式的影响,但具体实施例已借助于实例在图式中展示且已在本文中详细地描述。然而,本公开并不意图限于所公开的特定形式。实际上,本公开涵盖属于如由以下所附权利要求书和其合法等效物限定的本公开的范围内的所有修改、组合、等效物、变化和替代方案。
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