[發明專利]微電子裝置和相關存儲器裝置、電子系統和方法

在審

• 申請號: 202210485872.6
• 申請日: 2022-05-06
• 公開（公告）號: CN115312524A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 孔令雨;徐麗芳;I·V·恰雷;羅雙強;黃淑嫻
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L27/11519
• 分類號: H01L27/11519;H01L27/11524;H01L27/11531;H01L27/11548;H01L27/11551;H01L27/11565;H01L27/1157;H01L27/11575;H01L27/11578
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 趙子杰

本申請涉及微電子裝置和相關存儲器裝置、電子系統和方法。微電子裝置包括：堆疊結構，其包括與導電結構豎直交錯的絕緣結構；第一支撐柱結構，其在第一階梯區中豎直延伸穿過所述堆疊結構，所述第一階梯區包含界定于所述絕緣結構和導電結構的層的邊緣處的臺階；和第二支撐柱結構，其在第二階梯區中豎直延伸穿過所述堆疊結構，所述第二階梯區包含界定于所述絕緣結構和導電結構的額外層的邊緣處的額外臺階，所述第二支撐柱結構具有比所述第一支撐柱結構更小的橫截面面積。還描述相關存儲器裝置、電子系統和方法。

優先權要求

本申請要求2021年5月7日以“包含不同大小的導電接觸結構的微電子裝置和相關存儲器裝置、電子系統和方法(MICROELECTRONIC DEVICES INCLUDING DIFFERENTLY SIZEDCONDUCTIVE CONTACT STRUCTURES,AND RELATED MEMORY DEVICES,ELECTRONIC SYSTEMS,AND METHODS)”提交的美國專利申請第17/314,485號的提交日的權益，所述美國專利申請的公開內容以引用的方式全文并入本文中。

技術領域

在各種實施例中，本公開大體上涉及微電子裝置設計和制造的領域。更具體地說，本公開涉及包含具有與第二導電接觸結構不同的尺寸的第一導電接觸結構的微電子裝置和設備，且涉及相關存儲器裝置、電子系統和形成微電子裝置的方法。

背景技術

微電子行業的持續目標是增加例如非易失性存儲器裝置(例如，NAND快閃存儲器裝置)的存儲器裝置的存儲器密度(例如，每存儲器裸片的存儲器單元數目)。增加非易失性存儲器裝置中的存儲器密度的一種方式為利用豎直存儲器陣列(也稱為“三維(3D)存儲器陣列”)架構。常規豎直存儲器陣列包含延伸穿過導電結構(例如，字線)的層的堆疊中的開口的豎直存儲器串和在豎直存儲器串和導電結構的每一結處的介電材料。相比于具有晶體管的常規平面(例如，二維)布置的結構，此配置準許通過在裸片上朝上(例如，縱向、豎直)構建陣列來使更多數目的開關裝置(例如，晶體管)位于裸片區域的單元(即，所消耗的有源表面的長度和寬度)中。

常規豎直存儲器陣列包含導電結構與存取線(例如，字線)之間的電連接，使得可唯一地選擇豎直存儲器陣列中的存儲器單元以用于寫入、讀取或擦除操作。形成此類電連接的一種方法包含在導電結構的層的邊緣(例如，水平末端)處形成所謂的至少一個“階梯”(或“階梯式”)結構。階梯結構包含提供導電結構的接觸區的個別“臺階”，導電接觸結構可定位在所述接觸區上以提供對導電結構的電存取。

隨著豎直存儲器陣列技術發展，已通過將豎直存儲器陣列形成為包含包括導電結構的額外層且因此在與其相關聯的個別階梯結構中包括額外階梯結構和/或額外臺階的堆疊來提供額外存儲器密度。當堆疊的高度增加以有助于豎直存儲器陣列中的額外存儲器單元時，堆疊在各種處理動作期間可易于傾覆或坍塌。舉例來說，在替換柵極處理動作期間，堆疊可在去除待用導電結構替換的層的部分期間或之后經受層坍塌。堆疊的部分的坍塌可降低豎直存儲器串的可靠性。

發明內容

在一些實施例中，一種微電子裝置包括：堆疊結構，其包括與導電結構豎直交錯的絕緣結構；第一支撐柱結構，其在第一階梯區中豎直延伸穿過所述堆疊結構，所述第一階梯區包含界定于所述絕緣結構和導電結構的層的邊緣處的臺階；和第二支撐柱結構，其在第二階梯區中豎直延伸穿過所述堆疊結構，所述第二階梯區包含界定于所述絕緣結構和導電結構的額外層的邊緣處的額外臺階，所述第二支撐柱結構中的每一個具有比所述第一支撐柱結構中的每一個更小的橫向橫截面面積。