[發明專利]三維存儲器的互連

有效

• 申請號: 201480009609.3
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN105074923B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 丹沢徹
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L27/11524
• 分類號: H01L27/11524;H01L27/11551;H01L27/1157;H01L27/11578;G11C5/02;G11C5/06
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 路勇

技術領域

本發明大體上涉及半導體存儲器設備及其形成方法，且更特定地說，本發明涉及用于三維(3D)存儲器的互連的設備及方法。

背景技術

存儲器裝置通常用作計算機或其它電子裝置中的內部半導體集成電路。存在許多不同類型的存儲器，包含隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、動態隨機存取存儲器(DRAM)、同步動態隨機存取存儲器(SDRAM)、電阻存儲器(例如RRAM)及閃速存儲器等等。

存儲器裝置用作廣泛范圍的電子應用的易失性及非易失性數據存儲裝置。閃速存儲器通常使用允許高存儲器密度、高可靠性及低功耗的單晶體管存儲器單元。可在(例如)個人計算機、便攜式存儲器棒、固態硬盤(SSD)、數碼相機、蜂窩電話、便攜式音樂播放器(例如MP3播放器)、電影播放器及其它電子裝置中使用非易失性存儲器。

存儲器裝置可包括可布置成各種二維或三維配置的存儲器單元的存儲器陣列。耦合到存儲器陣列的關聯電路可布置成(例如)實質上平面配置且可經由互連而耦合到存儲器單元。歸因于電容耦合及其它問題，3D NAND的縮放可有問題。

附圖說明

圖1A到C是說明來自3D存儲器陣列的現有技術互連的框圖。

圖2是現有技術3D存儲器陣列的部分的透視圖。

圖3A到D是說明根據本發明的數個實施例的來自3D存儲器陣列的互連的框圖。

圖4是根據本發明的數個實施例的具有互連的3D存儲器陣列的部分的透視圖。

圖5是說明根據本發明的數個實施例的用于3D存儲器陣列的互連的示意圖。

圖6是說明與根據本發明的數個實施例而操作的3D存儲器裝置的互連相關聯的操作信號的時序圖。

圖7是根據本發明的數個實施例的呈包含至少一個3D存儲器陣列的計算系統的形式的設備的框圖。

具體實施方式

本發明提供用于三維(3D)存儲器的互連的設備及方法。一種實例設備可包含材料堆疊，所述材料堆疊包含多個材料對，每一材料對包含形成于絕緣材料上方的導電線。所述材料堆疊具有形成于在第一方向上延伸的一個邊緣處的階梯結構。每一階梯包含所述材料對中的一者。第一互連耦合到階梯的所述導電線，所述第一互連在實質上垂直于所述階梯的第一表面的第二方向上延伸。

在本發明的以下詳細描述中，參考形成本發明的部分的附圖，且在附圖中作為說明而展示可如何實踐本發明的一或多個實施例。這些實施例經足夠詳細地描述以使所屬領域的一般技術人員能夠實踐本發明的所述實施例，且應理解，在不脫離本發明的范圍的情況下可利用其它實施例且可作出過程、電及/或結構改變。

本文中的圖遵循編號慣例，其中首位或前幾位數字對應于圖式編號且剩余數字識別圖式中的元件或組件。可通過使用類似數字而識別不同圖之間的類似元件或組件。應了解，本文中的各種實施例中所展示的元件可經添加、交換及/或消除以便提供本發明的數個額外實施例。此外，圖中所提供的元件的比例及相對尺度打算說明本發明的各種實施例且并不用于限制意義。

如本文中所使用，術語“實質上”意指特性無需為絕對的，而是足夠接近以便實現特性的優點。例如，“實質上平行”并不限于絕對平行性，且可包含打算為平行的但歸因于制造限制而可能不會正好平行的定向。例如，“實質上平行”特征與平行定向的接近程度至少大于與垂直定向的接近程度，且大體上形成為偏離平行數度。類似地，“實質上垂直”并不限于絕對垂直性，且可包含打算為垂直的但歸因于制造限制而可能不會正好垂直的定向。例如，“實質上垂直”特征與垂直定向的接近程度至少大于與平行定向的接近程度，例如偏離垂直數度。

只為了便于使各種特征的命名彼此區分，可在本文中及/或在權利要求書中使用術語“第一”、“第二”、“第三”及“第四”。此類術語的使用未必暗示材料具有不同組合物，而是有時用于區別在不同高度處、在不同時間或以不同方式所形成的材料，即使其具有相同組合物也如此。此類術語的使用并非打算傳達特征的特定排序，包含(但不限于)形成順序。

3D NAND存儲器可使用階梯結構以使導電線堆疊中的相應導電線各自可為垂直于所述導電線而定向的互連所接達。然而，隨著導電線堆疊中的導電線的數量增加，到互連的過渡可變得更具挑戰性，這是因為待在導電線堆疊的寬度內完成的互連的數量也增加。因此，3D NAND存儲器的縮放可由此受到限制。將導電線及/或互連布置成彼此更緊密地接近還會增加電容耦合，這也可限制3D NAND存儲器的縮放。因而，可由用于本發明的3D存儲器的互連的設備及方法改善3D NAND存儲器的縮放。