[發(fā)明專(zhuān)利]存儲(chǔ)器陣列及用于形成存儲(chǔ)器陣列的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010483927.0
• 申請(qǐng)日: 2020-06-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112216700A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·戴寇克;P·R·莫赫納·勞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 美光科技公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/11551
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/11551;H01L27/11556;H01L27/11578;H01L27/11582
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 王龍

本發(fā)明涉及存儲(chǔ)器陣列及用于形成存儲(chǔ)器陣列的方法。一種用于形成包括存儲(chǔ)器單元串及操作性穿陣列通孔TAV的存儲(chǔ)器陣列的方法包括形成包括垂直交替的絕緣層次與導(dǎo)電層次的堆疊。所述堆疊包括TAV區(qū)域及操作性存儲(chǔ)器單元串區(qū)域。在所述堆疊中在所述操作性存儲(chǔ)器單元串區(qū)域中形成操作性溝道材料串，且在所述堆疊中在所述TAV區(qū)域中形成虛擬溝道材料串。在所述TAV區(qū)域中以絕緣體材料替代所述虛擬溝道材料串的至少大部分溝道材料，且在所述TAV區(qū)域中形成操作性TAV。本發(fā)明還揭示其它方法及獨(dú)立于方法的結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本文中所揭示的實(shí)施例涉及存儲(chǔ)器陣列，且涉及用于形成包括存儲(chǔ)器單元串及操作性穿陣列通孔的存儲(chǔ)器陣列的方法。

背景技術(shù)

存儲(chǔ)器是一種類(lèi)型的集成電路系統(tǒng)，且在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器可制作成個(gè)別存儲(chǔ)器單元的一或多個(gè)陣列。可使用數(shù)字線(xiàn)(其還可稱(chēng)為位線(xiàn)、數(shù)據(jù)線(xiàn)或感測(cè)線(xiàn))及存取線(xiàn)(其還可稱(chēng)為字線(xiàn))來(lái)向存儲(chǔ)器單元寫(xiě)入或從存儲(chǔ)器單元讀取。感測(cè)線(xiàn)可沿著陣列的列導(dǎo)電地互連存儲(chǔ)器單元，且存取線(xiàn)可沿著陣列的行導(dǎo)電地互連存儲(chǔ)器單元。每一存儲(chǔ)器單元可通過(guò)感測(cè)線(xiàn)與存取線(xiàn)的組合來(lái)唯一地尋址。

存儲(chǔ)器單元可為易失性、半易失性或非易失性的。非易失性存儲(chǔ)器單元可在不存在電力的情況下存儲(chǔ)數(shù)據(jù)達(dá)延長(zhǎng)的時(shí)間段。非易失性存儲(chǔ)器按慣例規(guī)定為具有至少大約10年的保持時(shí)間的存儲(chǔ)器。易失性存儲(chǔ)器會(huì)耗散且因此對(duì)其進(jìn)行刷新/重寫(xiě)以維持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)。易失性存儲(chǔ)器可具有數(shù)毫秒或更少的保持時(shí)間。無(wú)論如何，存儲(chǔ)器單元經(jīng)配置以按照至少兩種不同可選擇狀態(tài)來(lái)保持或存儲(chǔ)存儲(chǔ)器。在二進(jìn)制系統(tǒng)中，所述狀態(tài)被視為“0”或“1”。在其它系統(tǒng)中，至少一些個(gè)別存儲(chǔ)器單元可經(jīng)配置以存儲(chǔ)多于兩個(gè)電平或狀態(tài)的信息。

場(chǎng)效應(yīng)晶體管是可用于存儲(chǔ)器單元中的一種類(lèi)型的電子組件。這些晶體管包括一對(duì)導(dǎo)電源極/漏極區(qū)域，在所述對(duì)導(dǎo)電源極/漏極區(qū)域之間具有半導(dǎo)電溝道區(qū)域。導(dǎo)電柵極鄰近溝道區(qū)域且通過(guò)薄柵極絕緣體與其分離。將適合電壓施加到柵極會(huì)允許電流從源極/漏極區(qū)域中的一者穿過(guò)溝道區(qū)域流動(dòng)到另一者。當(dāng)從柵極移除電壓時(shí)，大部分電流被阻止流動(dòng)穿過(guò)溝道區(qū)域。場(chǎng)效應(yīng)晶體管還可包含額外結(jié)構(gòu)，例如作為柵極絕緣體與導(dǎo)電柵極之間的柵極構(gòu)造的一部分的可逆向編程的電荷存儲(chǔ)區(qū)域。

快閃存儲(chǔ)器是一種類(lèi)型的存儲(chǔ)器，且在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)及裝置中具有眾多用途。例如，現(xiàn)代個(gè)人計(jì)算機(jī)可具有存儲(chǔ)于快閃存儲(chǔ)器芯片上的BIOS。作為另一實(shí)例，計(jì)算機(jī)及其它裝置越來(lái)越普遍在固態(tài)驅(qū)動(dòng)器中利用快閃存儲(chǔ)器來(lái)代替常規(guī)硬驅(qū)動(dòng)器。作為又一實(shí)例，快閃存儲(chǔ)器在無(wú)線(xiàn)電子裝置中較流行，這是因?yàn)槠涫沟弥圃焐棠軌蛟谛碌耐ㄐ艆f(xié)議成為標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)支持所述新的通信協(xié)議，且能夠提供使裝置遠(yuǎn)程升級(jí)以實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)特征的能力。

NAND可為集成快閃存儲(chǔ)器的基本架構(gòu)。NAND單元單位包括串聯(lián)耦合到存儲(chǔ)器單元的串聯(lián)組合(其中所述串聯(lián)組合通常稱(chēng)為NAND串)的至少一個(gè)選擇裝置。NAND架構(gòu)可配置成包括垂直堆疊的存儲(chǔ)器單元的三維布置，所述垂直堆疊的存儲(chǔ)器單元個(gè)別地包括可逆向編程的垂直晶體管。控制電路系統(tǒng)或其它電路系統(tǒng)可形成于垂直堆疊的存儲(chǔ)器單元下面。其它易失性或非易失性存儲(chǔ)器陣列架構(gòu)還可包括個(gè)別地包括晶體管的垂直堆疊的存儲(chǔ)器單元。

存儲(chǔ)器陣列可布置成存儲(chǔ)器頁(yè)、存儲(chǔ)器塊及部分塊(例如，子塊)以及存儲(chǔ)器平面，例如第2015/0228659號(hào)、第2016/0267984號(hào)及第2017/0140833號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)案中的任一者中所展示及所描述，并且所述美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)案特此并在本文中以引用的方式完整地并入且其各方面可在本文中所揭示的本發(fā)明的一些實(shí)施例中使用。

增加集成電路系統(tǒng)密度的一種所提議方式是形成包括電子組件的若干層次(例如可為存儲(chǔ)器電路系統(tǒng)的一部分的非可編程晶體管及/或可編程晶體管的若干層次)的三維(3D)陣列。此類(lèi)晶體管的柵極可在個(gè)別層次中圖案化成柵極線(xiàn)(且其可為板狀的)。到這些柵極線(xiàn)的連接可以所謂的“階梯狀結(jié)構(gòu)”出現(xiàn)在晶體管或其它電子組件的層次的一端或邊緣處。階梯狀結(jié)構(gòu)包含界定個(gè)別柵極線(xiàn)的接觸區(qū)域的個(gè)別“臺(tái)階”(替代地稱(chēng)作“步階”或“階梯”)，在所述接觸區(qū)域上豎向延伸的導(dǎo)電通孔接觸以提供對(duì)柵極線(xiàn)或其它導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的電接入。