[發明專利]并入包含碳的金屬線的結構及形成包含碳的金屬線的方法

有效

• 申請號: 201680007436.0
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN107210362B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 安德烈亞·戈蒂;丹尼爾·F·吉利;因諾琴佐·托爾托雷利;恩里科·瓦雷西
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;H01L27/22;H01L27/24
• 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

所揭示的技術大體上涉及集成電路，且更特定來說涉及并入例如用于存儲器陣列的導電線的包含鎢及碳的金屬線的結構及形成例如用于存儲器陣列的導電線的包含鎢及碳的金屬線的方法。在一個方面中，存儲器裝置包括在第一方向上延伸的下導電線及在第二方向上延伸且與所述下導電線交叉的上導電線，其中所述上及下導電線中的至少一者包括鎢及碳。所述存儲器裝置另外包括插置于所述上與下導電線之間的相交點處的存儲器單元堆疊。所述存儲器單元堆疊包含在所述下導電線上方的第一有源元件及在所述第一有源元件上方的第二有源元件，其中所述第一及第二有源元件中的一者包括存儲元件，且所述第一及第二有源元件的另一者包括選擇器元件。所述存儲器單元堆疊進一步包含插置于所述上及下導電線中的所述至少一者與所述第一及第二有源元件的較接近者之間的電極。

技術領域

所揭示的技術大體上涉及集成電路，且更特定來說涉及用于存儲器陣列的金屬線及用于制造所述金屬線的方法。

背景技術

可在包含計算機、數碼相機、蜂窩電話、個人數字助理等等的廣泛范圍的電子裝置中發現包括經沉積金屬(例如鎢金屬化)的集成電路。包括鎢的金屬化可提供例如良好導電性及干式蝕刻化學物的可用性的某些優勢。金屬化可形成(例如)用于使例如晶體管或存儲器單元的離散裝置與電輸入/輸出引腳互連的整體金屬化方案的部分。由于按比例調整金屬互連件的尺寸，因此存在減小金屬互連件的電阻率及表面粗糙度的逐漸增加的需要。

附圖說明

圖1是包含導電線的存儲器陣列的示意性橫截面描繪。

圖2A是根據一些實施例的包含包括金屬及碳的導電線的存儲器陣列的示意性橫截面描繪。

圖2B是根據一些實施例的包含包括金屬及碳的導電線的存儲器陣列的示意性橫截面描繪。

圖3A是包括金屬的導電材料的微結構的示意性說明。

圖3B是根據一些實施例的包括金屬及碳的導電材料的微結構的示意性說明。

圖4是展示根據一些實施例的包括鎢及碳的導電材料依據碳濃度而變化的經測量電阻率的圖表。

圖5是展示根據各種實施例的包括鎢的多種導電材料的經測量x射線衍射圖案及碳的變化量的圖表。

圖6A是根據一些實施例的包含包括金屬及碳的導電線的存儲器陣列的示意性橫截面描繪。

圖6B是根據一些實施例的包含包括金屬及碳的導電線的存儲器陣列的示意性橫截面描繪。

圖7A到7D說明根據一些實施例的包含包括金屬及碳的導電線的存儲器陣列的部分在制造的各個階段處的三維等角視圖。

圖式中的特征不一定按比例繪制且可在不同于所說明方向的方向上延伸。雖然說明多種軸及方向以促進本文中的論述，但應了解特征可在不同方向上延伸。

具體實施方式

例如集成電路(IC)的導電線的金屬化結構在例如晶體管、電阻器或存儲器單元的離散裝置及例如I/O引腳的外部電輸入及輸出當中提供電連接。隨著IC的大小繼續減小，金屬化結構也繼續按比例調整。隨著例如導電線的金屬化結構的尺寸按比例調整，可產生許多挑戰。舉例來說，蝕刻逐漸減小的金屬化結構至少部分歸因于金屬化結構的增加的縱橫比而提出挑戰。為了緩解與高縱橫比相關聯的問題，除了橫向尺寸之外通常還減小金屬化結構的厚度。橫向及垂直尺寸兩者的此減小可導致其它相關工藝集成挑戰及/或所得裝置的電性能的降級。工藝集成挑戰的實例包含最小化導電線的表面粗糙度(其值作為導電線尺寸的相對百分比隨著減小的厚度而增加)。厚度的減小及/或增加相對表面粗糙度又可增加導電線的電阻及/或在形成金屬線之后導致針對集成工藝的問題。在下文中，在交叉點存儲器陣列的上下文中揭示可緩解與金屬化結構的按比例調整相關聯的挑戰的實施例。然而，應了解，本文中所揭示的概念通常可應用到其它IC裝置。