[發(fā)明專利]堆疊存儲器中的無金屬氮化物通孔

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910463453.0
• 申請日: 2019-05-30
• 公開（公告）號: CN110660807A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發(fā)明（設計）人: A.雷達埃利;D.R.埃科諾米;M.博拉
• 申請（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號: H01L27/11529
• 分類號: H01L27/11529;H01L27/11551;H01L27/11573;H01L27/11578;H01L27/108;G11C5/06
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李嘯;楊美靈

非易失性存儲器裝置包括三維（3D）交叉點架構(gòu)上的金屬硅氮化物層，其中金屬硅氮化物層在存儲器陣列處理中。金屬硅氮化物層根據(jù)存儲器陣列結(jié)構(gòu)被圖案化，而不是成為金屬層的底層。金屬層提供位線或字線選擇路徑，并且可連接到與存儲器陣列堆疊平行的通孔。金屬硅氮化物層在金屬層和存儲器陣列之間，并且不存在于通孔上方。

技術(shù)領(lǐng)域

描述一般涉及堆疊存儲器裝置，并且更具體的描述涉及具有無金屬氮化物通孔的堆疊存儲器。

背景技術(shù)

許多新興存儲器裝置使用三維裝置堆疊的應用，其中在半導體襯底上在三維中而不是僅在平面中的二維中建立存儲器單元。存儲器結(jié)構(gòu)通常包括存儲器陣列上面的金屬層以提供用于電路的連接線，諸如位線連接或字線連接。結(jié)構(gòu)經(jīng)常采用向下觸及與驅(qū)動存儲器陣列相關(guān)聯(lián)的電路特征的通孔。通常，用化學氣相沉積（CVD）形成通孔以形成垂直結(jié)構(gòu)中的金屬。

減少處理步驟的數(shù)量通常改善成本和工藝流程。然而，減少處理步驟的數(shù)量可能要求在某些架構(gòu)選取的益處和非意圖效果之間的權(quán)衡。例如，在電路中包括鎢硅氮化物可為某些存儲器單元提供復位電流（I復位）改進，但是鎢硅氮化物的電阻率增加了通孔中的電流的損失。

附圖說明

以下描述包括對具有通過實現(xiàn)的示例的方式給出的圖示的附圖的討論。應當通過示例的方式而并非通過限制的方式理解附圖。如本文中所使用的，對一個或多個示例的引用要被理解為描述包括在發(fā)明的至少一個實現(xiàn)中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。本文中出現(xiàn)的諸如“在一個示例中”或“在備選示例中”的短語提供了發(fā)明的實現(xiàn)的示例，并且不一定全部指相同的實現(xiàn)。然而，它們也不一定是互斥的。

圖1是在通孔上方?jīng)]有金屬硅氮化物層的存儲器電路的示例的框圖。

圖2是在通孔上方?jīng)]有金屬硅氮化物層并且具有金屬硅化物晶種層的存儲器電路的示例的框圖。

圖3是在存儲器結(jié)構(gòu)上方具有金屬硅氮化物層并且在通孔上方不具有金屬硅氮化物層的存儲器電路的示例的框圖。

圖4是在存儲器結(jié)構(gòu)上方具有金屬硅氮化物層并且在通孔上方不具有金屬硅氮化物層的存儲器電路的示例的透視圖。

圖5是用來示出基于鎢硅氮化物的存在的不同電流響應的圖解的示例的表示。

圖6是用于建立存儲器堆疊電路裝置的過程的示例的流程圖。

圖7是其中可實現(xiàn)具有無氮化物通孔的存儲器裝置的存儲器子系統(tǒng)的示例的框圖。

圖8是其中可實現(xiàn)具有無氮化物通孔的存儲器裝置的計算系統(tǒng)的示例的框圖。

圖9是其中可實現(xiàn)具有帶無氮化物通孔的存儲器裝置的存儲器系統(tǒng)的移動裝置的示例的框圖

以下是某些細節(jié)和實現(xiàn)的描述，包括可描繪一些或所有示例的附圖的非限制性描述以及其他潛在的實現(xiàn)。

具體實施方式

如本文中所描述的，非易失性存儲裝置包括在三維（3D）交叉點架構(gòu)上的金屬硅氮化物層，其中金屬硅氮化物層在存儲器陣列處理中。金屬硅氮化物層根據(jù)存儲器陣列結(jié)構(gòu)被圖案化，而不是成為金屬層的底層。金屬硅氮化物層在金屬層和存儲器陣列柱之間的存儲器陣列的連接器或頂部電極上方，并且不存在于將頂部連接器或頂部電極連接到底部電路系統(tǒng)的通孔處。金屬層提供位線或字線選擇路徑，并且可連接到與存儲器陣列堆疊平行的通孔。

下面的某些示例特定地引用利用鎢（W）作為金屬的實現(xiàn)，但那些描述要被理解為僅是示例。可使用其他金屬。如本文中所描述的，金屬硅氮化物（諸如鎢硅氮化物（WSiN））可被沉積作為存儲器電路的部分以提供期望的復位電流響應行為，但是可從通孔的頂部被移除。在存儲器陣列上包括金屬硅氮化物，并且將它從通孔移除可改善到存儲器單元的電流輸送。在一個示例中，存儲器單元是三維（3D）存儲器單元，諸如非易失性3D交叉點（3DXP）存儲器單元。