[發明專利]集成電路、存儲器電路、用于形成集成電路的方法以及用于形成存儲器電路的方法

在審

• 申請號: 202110629317.1
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN114334835A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: V·奈爾;S·博爾薩里;R·L·邁耶;R·A·本森;李宜芳
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L21/8242
• 分類號: H01L21/8242;H01L27/108
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 王艷嬌

本申請案涉及集成電路、存儲器電路、用于形成集成電路的方法以及用于形成存儲器電路的方法。一種用于形成集成電路系統的方法包括在襯底上方形成導電材料。將所述導電材料圖案化成水平地縱向拉長的導電線。使所述導電材料豎直凹入于所述導電線的縱向間隔開的第一區中以形成分別處于個別縱向間隔開的第二區中的縱向間隔開的導電柱，所述縱向間隔開的第二區沿著所述導電線與所述縱向間隔開的第一區縱向交替。所述導電柱相對于所述導電線的所述縱向間隔開并且豎直凹入的第一區中的所述導電材料而豎直突出。在所述導電柱正上方形成電子組件。所述個別電子組件直接電耦合到所述個別導電柱。公開了額外方法，包含獨立于方法的結構。

技術領域

本文中所公開的實施例涉及集成電路系統、存儲器電路系統、用于形成集成電路系統的方法以及用于形成存儲器電路系統的方法。

背景技術

存儲器是一種類型的集成電路系統且用于計算機系統中以存儲數據。存儲器可被制造成個體存儲器單元的一或多個陣列。可使用數字線(也可被稱作位線、數據線或感測線)和存取線(也可被稱作字線或柵極線(gateline/gate line))對存儲器單元進行寫入或讀取。數字線可使存儲器單元沿著陣列的列以導電方式互連，且存取線可使存儲器單元沿著陣列的行以導電方式互連。每一存儲器單元可通過數字線與存取線的組合唯一地尋址。

存儲器單元可為易失性的、半易失性的或非易失性的。非易失性存儲器單元可在不通電的情況下將數據存儲很長的時間段。非易失性存儲器通常被指定為具有至少約10年保持時間的存儲器。易失性存儲器會消散，且因此經刷新/重寫以維持數據存儲。易失性存儲器可具有數毫秒或更短的保留時間。無論如何，存儲器單元被配置成以至少兩個不同可選狀態保留或存儲存儲器。在二進制系統中，狀態被視為“0”或“1”。在其它系統中，至少一些個別存儲器單元可經配置以存儲多于兩個電平或信息狀態。

電容器是可用于存儲器單元中的一種類型的電子組件。電容器具有通過電絕緣材料分隔開的兩個電導體。作為電場的能量可以靜電方式存儲在這種材料內。取決于絕緣體材料的組成物，所存儲的場將為易失性的或非易失性的。例如，僅包含SiO₂的電容器絕緣體材料將為易失性的。一種類型的非易失性電容器是具有鐵電材料作為絕緣材料的至少一部分的鐵電電容器。鐵電材料的特征在于具有兩個穩定極化狀態且由此可包括電容器和/或存儲器單元的可編程材料。鐵電材料的極化狀態可通過施加合適的編程電壓來改變，且在去除編程電壓之后保持(至少持續一段時間)。每個極化狀態具有彼此不同的電荷存儲電容，所述電荷存儲電容理想地可用于對存儲器狀態進行寫入(即，存儲)和讀取而不逆轉極化狀態直到期望逆轉此類極化狀態為止。不太期望地，在具有鐵電電容器的某一存儲器中，讀取存儲器狀態的行為可以逆轉極化。因此，在確定極化狀態之后，對存儲器單元進行重新寫入以緊接在極化狀態的確定之后，將存儲器單元置于預讀取狀態中。無論如何，由于形成電容器的部分的鐵電材料的雙穩態特性，因此并入有鐵電電容器的存儲器單元理想地為非易失性的。其它可編程材料可被用作電容器絕緣體以使電容器為非易失性的。

場效應晶體管是可用于存儲器單元中的另一類型的電子組件。這些晶體管包括其間具有半導電溝道區的一對導電源極/漏極區。導電柵極鄰近于溝道區且通過薄的柵極絕緣體與溝道區分離。向柵極施加合適的電壓允許電流通過溝道區從源極/漏極區中的一者流動到另一者。當從柵極去除電壓時，大大地防止了電流流動通過溝道區。場效應晶體管還可包含額外結構，例如，作為柵極絕緣體與導電柵極之間的柵極構造的部分的可逆可編程電荷存儲區。無論如何，柵極絕緣體都可為可編程的，例如為鐵電的。

當然電容器和晶體管可以在除存儲器電路系統之外的集成電路系統中使用。

集成電路的一些導電線(例如上文提及的數字線)縱向水平拉長。電子組件(例如存儲器單元的場效應晶體管)可縱向沿著導電線直接電耦合。

發明內容