包含存取线结构的设备及相关方法及电子系统与流程
优先权主张
本申请案主张2019年7月9日申请的题为“包含存取线结构的设备及相关方法及电子系统(apparatusincludingaccesslinestructuresandrelatedmethodsandelectronicsystems)”的序列号为16/506,704的美国专利申请案的申请日期的权益。
本文中揭示的实施例涉及电子装置及电子装置制造。更特定来说，本发明的实施例涉及包含存取线结构的设备，且涉及相关电子系统及形成所述设备的方法。
背景技术：
存储器装置，例如动态随机存取存储器(dram)装置，包含众多存储器单元，其中每一存储器单元存储一个信息位。存储器单元包含存储器存储元件(例如电容器)及可操作地耦合到所述存储器存储元件的存取装置(例如晶体管)。晶体管的源极区域或漏极区域经电连接到电容器端子中的一者。源极区域或漏极区域中的另一者及晶体管的栅极电极分别经连接到数字线(例如位线)及存取线(例如字线)。另外，另一电容器端子经连接到参考电压。晶体管包含源极区域与漏极区域之间的沟道区域，且进一步包含经配置以通过所述沟道区域将源极区域及漏极区域彼此连接的栅极。沟道区域包含半导体材料，例如硅。存储器单元经布置于行与列的矩阵中。
随着dram技术的进步，存储器单元已经按比例缩小以增加存储器单元的密度。密度增加增加了dram装置的存储容量。然而，增加的密度也会导致邻近字线之间的空间减小，这会增加邻近字线之间的耦合效应。举例来说，当矩阵中的行(例如字线)被重复激活及刷新时，噪声可能会被注入到邻近行(例如受害行)中，使得在受害行中的一或多个存储器单元中可能会发生数据损坏。行的重复激活及刷新称为行锤击效应。当执行刷新命令以刷新邻近经锤击字线的字线时，会发生所谓的“行锤击事件”。当经由存储器存取操作(例如有效命令)以潜在地导致邻近字线中的数据错误的方式存取特定字线时，所述特定字线被“锤击”。由行的锤击引起的泄漏及寄生电流可导致未存取的物理邻近行(例如受害行)中的数据损坏。
减少行锤击对邻近行的不利影响的一些方法包含响应于确定行锤击事件已发生而刷新邻近行。举例来说，响应于确定特定行已成为重复存取的目标(例如，行在刷新周期内已经受超过阈值数目个存取)，可针对目标刷新操作选择物理邻近相邻行，所述目标刷新操作可称为行锤击刷新操作。然而，在常规dram装置中，行锤击性能不足。
技术实现要素：
本文中揭示的实施例涉及一种设备，其包括存储器阵列，所述存储器阵列包括字线、位线及存储器单元。每一存储器单元耦合到所述字线中的相关联者及所述位线中的相关联者。所述字线中的每一者埋入于衬底中且包括下导电材料及上导电材料。所述下导电材料的氧化材料在所述下导电材料与所述上导电材料之间。
本文中揭示的额外实施例涉及一种设备，其包括存取线、数字线及存储器单元。所述存取线包括第一导电材料与第二导电材料之间的经氧化材料。所述经氧化材料包括所述第一导电材料的氧化物。
在又额外实施例中，揭示一种形成设备的方法，且所述方法包括在基底材料的沟槽中形成第一导电材料。使所述第一导电材料的部分氧化以在所述沟槽中形成经氧化材料。在所述沟槽中形成第二导电材料，及移除所述第二导电材料的部分以使所述第二导电材料在所述沟槽中凹进。
本文中揭示的实施例还涉及一种电子系统，其包括：处理器装置，其可操作地耦合到输入装置及输出装置；及电子装置，其可操作地耦合到所述处理器装置。所述电子装置包括存取线、数字线及存储器单元。每一存储器单元耦合到所述存取线中的相关联者及所述数字线中的相关联者。所述存取线中的每一者包括第一导电材料、所述第一导电材料之上的经氧化材料及所述经氧化材料之上的第二导电材料。所述经氧化材料包括所述第一导电材料的氧化物。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的存取线结构(例如字线结构)的横截面图；
图2到6是展示形成图1的字线结构的各个阶段的横截面图；
图7是根据本发明的实施例的包含字线结构的电子装置的横截面图；
图8是根据本发明的实施例的包含字线结构的阵列的俯视图，其中图8的图是沿着图7的剖面线a-a截取的；
图9是说明根据本发明的实施例的包含字线结构的系统的示意性框图；
图10a及10b是根据本发明的实施例的字线结构的隧穿电子显微镜(tem)显微照片；
图11a及11b是常规字线结构的tem显微照片；
图10c及11c是与常规字线结构相比的根据本发明的实施例字线结构的电子能量损失谱法(eels)显微照片；及
图12是依据刷新性质而变化的行锤击性能的曲线图。
具体实施方式
揭示一种设备(例如电子装置、半导体装置、存储器装置)，其包含在两种导电材料之间具有经氧化材料的存取线结构(例如字线结构)。所述经氧化材料是所述字线结构中的所述两种导电材料中的一者的经化学氧化材料。所述经氧化材料在所述两种导电材料之间形成界面。所述氧化材料通过使所述导电材料中的一者经受氧化作用而形成。所述氧化作用在移除所述导电材料中的一者的部分之后进行。所述导电材料及所述经氧化材料构成所述设备的字线(例如栅极)。包含所述字线结构的所述设备展现比在两种导电材料之间缺少经氧化材料的常规设备有所改进的行锤击性能性质。
以下描述提供特定细节，例如材料类型、材料厚度及工艺条件，以便提供本文中描述的实施例的详尽描述。然而，所属领域的一般技术人员应理解，可无需采用这些特定细节来实践本文中揭示的实施例。事实上，可结合半导体工业中采用的常规制造技术实践所述实施例。另外，本文中提供的描述不形成电子装置或用于制造所述电子装置的完整过程流的完整描述，且下文描述的结构不形成完整电子装置。下文仅详细描述理解本文中描述的实施例必要的那些过程动作及结构。形成完整电子装置的额外动作可通过常规技术执行。
本文中描述的材料可通过常规技术形成，包含(但不限于)旋涂、毯覆式涂覆、化学气相沉积(cvd)、原子层沉积(ald)、等离子体增强ald或物理气相沉积(pvd)。替代地，可原位生长所述材料。取决于要形成的特定材料，可由所属领域的一般技术人员选择用于沉积或生长材料的技术。除非上下文另外指示，否则材料的移除可通过任何合适的技术实现，包含(但不限于)蚀刻、磨料平坦化(例如化学机械平坦化)或其它已知方法。
本文中呈现的图式仅出于说明性目的，且不意味着任何特定材料、组件、结构、装置或电子系统的实际视图。预期由于(例如)制造技术及/或公差而导致的图式中描绘的形状的变化。因此，本文中描述的实施例不应理解为限于所说明的特定形状或区域，而是包含由于(例如)制造而导致的形状方面的偏差。举例来说，说明或描述为框形的区域可具有粗糙及/或非线性特征，且说明或描述为圆形的区域可包含一些粗糙及/或线性特征。此外，所说明的锐角可被修圆，且反之亦然。因此，图中说明的区域在性质上是示意性的，且其形状不希望说明区域的精确形状且不限制本权利要求书的范围。图式不一定是按比例的。另外，图之间共同的元件可保有相同元件符号标示。
如本文中使用，单数形式“一(a/an)”及“所述”希望也包含复数形式，除非上下文另外明确指示。
如本文中使用，“及/或”包含相关联列项中的一或多者的任何及所有组合。
如本文中使用，关于特定参数的数值的“约”或“大约”包含数值及所属领域的一般技术人员理解为在特定参数的可接受公差内的所述数值的变化程度。举例来说，关于数值的“约”或“大约”可包含在从数值的90.0％到110.0％的范围内的额外数值，例如在从数值的95.0％到105.0％的范围内、在从数值的97.5％到102.5％的范围内、在从数值的99.0％到101.0％的范围内、在从数值的99.5％到100.5％的范围内或在从数值的99.9％到100.1％的范围内。
如本文中使用，术语“设备”包含(无限制)存储器装置，还包含半导体装置，其可并入或可不并入存储器，例如逻辑装置、处理器装置或射频(rf)装置。此外，除其它功能之外设备还可并入存储器，例如(举例来说)包含处理器及存储器的所谓的“芯片上系统”(soc)或包含逻辑及存储器的电子装置。设备可为3d电子装置，包含(但不限于)3dnand快闪存储器装置，例如3d浮动栅极nand快闪存储器装置或3d替换门nand快闪存储器装置。
如本文中使用，为便于描述，空间相对术语(例如“下面”、“下方”、“下”、“底部”、“上方”、“上”、“顶部”、“前”、“后”、“左”、“右”及类似物)可用于描述一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系，如图中说明。除非另外指定，否则空间相对术语希望涵盖除图中描绘的定向之外的材料的不同定向。举例来说，如果使图中的材料反转，那么描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”或“之下”或“底部上”的元件将定向成在其它元件或特征“上方”或“顶部上”。因此，所属领域的一般技术人员将明白，术语“下方”可取决于使用术语的上下文而涵盖上方及下方两种定向。材料可以其它方式定向(例如旋转90度、反转、翻转等)且相应地解释本文中使用的空间相对描述词。
如本文中使用，术语“经配置”是指以经预定方式促成至少一个结构及至少一个设备中的一或多者的操作的所述结构及所述设备中的一或多者的大小、形状、材料组成及布置。
如本文中使用，将元件称为在另一元件“上”或“之上”意味着且包含元件直接在另一元件的顶部上、直接邻近(例如，横向邻近、垂直邻近)另一元件、直接在另一元件下面或直接接触另一元件。其还包含元件间接在另一元件的顶部上、间接邻近(例如，横向邻近、垂直邻近)另一元件、间接在另一元件下面或接近另一元件，其中在其之间存在其它元件。相比之下，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接邻近另一元件”时，不存在中介元件。
如本文中使用，术语“经氧化材料”或“经氧化导电材料”意味着且包含除导电材料的原子外还具有氧原子的材料。氧化导电材料可为化学计量的材料、富氧材料或缺氧材料。
如本文中使用，关于给定参数、性质或条件的术语“基本上”意味着且包含所属领域的一般技术人员所理解的在一定变化程度内(例如在可接受制造公差内)满足给定参数、性质或条件的程度。通过实例，取决于基本上满足的特定参数、性质或条件，所述参数、性质或条件可至少90.0％满足、至少95.0％满足、至少99.0％满足、至少99.9％满足或甚至至少99.9％满足。
如本文中使用，术语“衬底”意味着且包含额外材料形成于其上的材料(例如基底材料)或构造。衬底可为半导体衬底、支撑结构上的基底半导体层、金属电极或其上形成有一或多个材料、层、结构或区域的半导体衬底。半导体衬底上的材料可包含(但不限于)半导电材料、绝缘材料、导电材料等。衬底可为常规硅衬底或包括一层半导电材料的其它块状衬底。如本文中使用，术语“块状衬底”不仅意味着且包含硅晶片，而且意味着且包含绝缘体上硅(“soi”)衬底(例如蓝宝石上硅(“sos”)衬底及玻璃上硅(“sog”)衬底)、基底半导体基座上外延硅层及其它半导体或光电材料(例如硅锗、锗、砷化镓、氮化镓及磷化铟)。衬底可经掺杂或未掺杂。
如本文中使用，术语“字线结构”意味着且包含具有第一导电材料、经氧化材料及第二导电材料的导电结构，其中所述经氧化材料在所述第一导电材料与所述第二导电材料之间。
如本文中使用，术语“垂直”、“纵向”、“水平”及“横向”是参考结构的主平面且不一定由地球的重力场界定。“水平”或“横向”方向是基本上平行于结构的主平面的方向，而“垂直”或“纵向”方向是基本上垂直于结构的主平面的方向。结构的主平面由具有比结构的其它表面相对更大的面积的结构的表面界定。
用于设备(例如电子装置、存储器装置(例如dram存储器装置))的字线结构100在图1中展示。所述设备包含字线结构100及衬底102、隔离沟槽104、存取线沟槽(例如字线沟槽106)、电介质材料108、栅极电介质材料110、第一导电材料112、经氧化材料114、第二导电材料116、另一电介质材料118。字线结构100包含第一导电材料112、经氧化材料114及第二导电材料116。第一导电材料112、氧化材料114及第二导电材料116形成栅极120(例如字线、存取线)。经氧化材料114经形成于(例如，直接形成于)第一导电材料112上，且第二导电材料116经形成于(例如，直接形成于)经氧化材料114上。经氧化材料114的第一表面(例如下表面)与第一导电材料112形成界面，且氧化材料114的第二表面(例如上表面)与第二导电材料116形成界面。电介质材料108及栅极120的材料可在隔离沟槽104中，且栅极120的材料可在字线沟槽106中。第一导电材料112(例如下导电材料)可在字线沟槽106中经配置为层，但其它配置是可能的。氧化材料114可包含第一导电材料112的氧化区域。氧化材料114可在字线沟槽106中经配置为层，但其它配置是可能的。第二导电材料116可在字线沟槽106中经配置为层，但其它配置是可能的。
仅通过实例，第一导电材料112可为金属材料(例如，过渡金属)或金属氮化物材料(例如，过渡金属氮化物)，例如氮化钛、钨或钌中的一或多者。在一些实施例中，第一导电材料112是氮化钛。在其它实施例中，第一导电材料112是钨。在又其它实施例中，第一导电材料112是钌。
除金属原子或第一导电材料112的金属原子及氮原子外，经氧化材料114还可包含一或多个氧原子。如果(例如)第一导电材料112是氮化钛、钨或钌，那么氧化材料114可为：氮氧化钛(tinyoz)，其中y是大于约0且小于约1.0的实数，且z是大于约0且小于或等于约2.0的实数；氧化钨(wox)，例如w2o3、wo2、wo3；或氧化钌(ruox)，例如ruo2。在一些实施例中，经氧化材料114是氮氧化钛。氮氧化钛可为化学计量的氮氧化钛、富氧氮化钛或缺氧氮化钛。然而，经氧化材料114排除实质上不具有氮原子的氧化钛及实质上不具有氧原子的氮化钛。在其它实施例中，经氧化材料114是氧化钨(wox)。在又其它实施例中，氧化材料114是氧化钌(ruox)。经氧化材料114可展现在约1nm与约3nm之间的厚度，例如在约1nm与约2nm之间、在约2nm与约3nm之间、在约1.5nm与约2.5nm之间、在约1.0nm与约1.5nm之间、在约1.5nm与约2.0nm之间、在约2.0nm与约2.5nm之间或在约2.5nm与约3.0nm之间。
第二导电材料116可为具有与第一导电材料112不同的功函数或具有与第一导电材料112相同的功函数的导电材料。第二导电材料116可为金属材料(例如过渡金属)、金属氮化物材料(例如过渡金属氮化物)或多晶硅。第二导电材料116可包含(但不限于)氮化钛、钨、钌或多晶硅。在一些实施例中，第二导电材料116是多晶硅。
在一些实施例中，字线结构100包含氮化钛作为第一导电材料112、氮氧化钛作为氧化材料114及多晶硅作为第二导电材料116。
隔离沟槽104为衬底102的有源区724(参见图7)提供浅沟槽隔离(sti)。隔离沟槽104可由衬底102的侧壁界定。隔离沟槽104可用电介质材料108部分填充，例如在隔离沟槽104的底部处填充。电介质材料108可包含(但不限于)氧化物(例如二氧化硅(sio2))、氮化物(例如氮化硅(sin))或氮氧化物。隔离沟槽104中的一或多者可包含字线沟槽106中的一者。举例来说，一个存取线沟槽106可经形成于隔离沟槽104中的一者内。隔离沟槽104还可含有第一导电材料112、经氧化材料114、第二导电材料116及另一电介质材料118。栅极电介质材料110可存在于隔离沟槽104中，例如在衬底102的侧壁上，而电介质材料108存在于隔离沟槽104的底部中。栅极电介质材料110可环绕隔离沟槽104中的第一导电材料112、经氧化材料114及第二导电材料116。电介质材料108及栅极电介质材料110可为彼此相同的材料或彼此不同的材料。第一导电材料112可在隔离沟槽104中的电介质材料108之上(例如，直接电介质材料108之上、直接邻近电介质材料108、垂直邻近电介质材料108)，经氧化材料114可在第一导电材料112之上(例如，直接在第一导电材料112之上、直接邻近第一导电材料112)，且第二导电材料116可在经氧化材料114之上(例如，直接在经氧化材料114之上、直接邻近经氧化材料114、垂直邻近经氧化材料114)。隔离沟槽104的剩余部分可含有另一电介质材料118。另一电介质材料118可为与电介质材料108或与栅极电介质材料110相同的材料，或可为与电介质材料108及/或栅极电介质材料110不同的材料。
字线沟槽106(例如存取线沟槽)横穿有源区724。在有源区724中，一对字线沟槽106可分离源极726(参见图7)与漏极728(参见图7)，其中漏极728安置到源极726的任一侧。源极726及漏极728可由接近衬底102的上表面的衬底102的掺杂区界定。举例来说，源极726及漏极728可经掺杂有n型掺杂剂或p型掺杂剂。源极726及漏极728可通过常规技术形成。字线沟槽106可由衬底102的侧壁界定。字线沟槽106含有第一导电材料112、经氧化材料114、第二导电材料116及另一电介质材料118，还含有衬底102的侧壁上的栅极电介质材料110。
栅极电介质材料110可存在于隔离沟槽104中及字线沟槽106中，例如在衬底102的侧壁上。栅极电介质材料110可包含(但不限于)二氧化硅或氮化硅。栅极电介质材料110可为与隔离沟槽104中的电介质材料108相同的材料或不同的材料。隔离沟槽104及字线沟槽106含有栅极120(例如，第一导电材料112、经氧化材料114及第二导电材料116)及隔离沟槽104的剩余部分，且字线沟槽106含有另一电介质材料118。包含字线沟槽106中的栅极120的字线结构100可因此为衬底102中的所谓的“埋入式字线”，这是由于栅极120通过栅极电介质材料110与源极726及漏极728隔离。
为了形成字线结构100，隔离沟槽104及字线沟槽106经形成于衬底102中，例如硅衬底。隔离沟槽104及字线沟槽106通过常规技术形成。隔离沟槽104及字线沟槽106可为较高高宽比的开口，例如具有大于或等于约10:1、大于或等于约20:1或大于或等于约50:1的高宽比。隔离沟槽104到衬底102中的深度可大于字线沟槽106的深度。隔离沟槽104可比字线沟槽106更深地延伸到衬底102中。隔离沟槽104及字线沟槽106可以单个动作或以多个动作经形成于衬底102中。
电介质材料108可经形成于隔离沟槽104的底部中，且栅极电介质材料110可经形成于衬底102的侧壁上，如图2中展示。电介质材料108及栅极电介质材料110可为相同材料或不同材料。栅极电介质材料110可在隔离沟槽104及字线沟槽106中经形成于衬底102的侧壁上，例如共形地形成于衬底102的侧壁上。
第一导电材料112a可经形成于隔离沟槽104中及字线沟槽106中，如图2中展示。第一导电材料112a可通过常规技术经形成于隔离沟槽104中及字线沟槽106中。第一导电材料112a(例如下导电材料)可为先前论述的材料中的一者。第一导电材料112a可基本上填充隔离沟槽104及字线沟槽106，且在衬底102的上表面之上形成。
可进行移除动作以移除延伸于衬底102的上表面之上的第一导电材料112a的部分，还移除隔离沟槽104及字线沟槽106内的第一导电材料112a的部分，如图3中展示。可进行一或多个移除动作以使第一导电材料112a在隔离沟槽104及字线沟槽106中凹进。第一导电材料112a可通过常规技术移除，从而形成凹进于隔离沟槽104及字线沟槽106内的第一导电材料112。在所述移除动作之后，第一导电材料112可部分填充隔离沟槽104及字线沟槽106，其中栅极电介质材料110的侧壁的部分暴露。仅通过实例，可进行干式蚀刻工艺以在隔离沟槽104中及在字线沟槽106中形成经凹进第一导电材料112。
可进行氧化动作以使第一导电材料112的部分氧化以在隔离沟槽104及字线沟槽106中形成经氧化材料114(例如经氧化第一导电材料)，如图4中展示。经氧化材料114邻近第一导电材料112(例如，直接在第一导电材料112之上、垂直邻近第一导电材料112)。第一导电材料112及经氧化材料114可部分填充隔离沟槽104及字线沟槽106。经氧化材料114可(例如)以从约1nm到约3nm的厚度形成。可在使第一导电材料112a在隔离沟槽104及字线沟槽106中凹进之后进行氧化动作。取决于用作第一导电材料112的材料，经氧化第一导电材料112可为氮氧化钛、氧化钨或氧化钌。
氧化动作可为等离子体氧化动作，其中隔离沟槽104及字线沟槽106中的第一导电材料112经暴露到含氧等离子体以将氧并入到第一导电材料112中，从而形成经氧化材料114。经氧化材料114(例如经氧化第一导电材料)可通过使第一导电材料112的第一表面(例如暴露表面)经受等离子体氧化动作(例如氧等离子体)而产生，例如通过将第一导电材料112暴露到含有氧化剂的等离子体。氧化剂可包含(但不限于)氧气(o2)、臭氧(o3)、空气、一氧化二氮(n2o)、二氧化碳(co2)、一氧化碳(co)、水(h2o)或过氧化氢(h2o2)中的一或多者。在一些实施例中，氧化剂是o2且使用含有活性氧物种的o2等离子体进行氧化动作。活性氧物种经并入到第一导电材料112中且与第一导电材料112反应以产生经氧化材料114。
可进行等离子体氧化动作达足以将经氧化材料114形成到所期望厚度的时间量。可在从约1秒到约60秒内进行等离子体氧化动作，例如从约2秒到约40秒、从约5秒到约30秒或从约10秒到约25秒。在一些实施例中，进行氧化动作达约10秒到约25秒。氧化动作的其它工艺条件，例如温度、压力、气体流率、rf功率等，可视情况经选择以实现经氧化材料114的所期望厚度。举例来说，等离子体氧化动作可在从约1000w到约1300w的rf功率下进行。仅通过实例，如果第一导电材料112是氮化钛，那么氮氧化钛可通过使氮化钛在1000w到1300w的rf功率下氧化达约15秒而经形成为厚度约为1.8nm的经氧化材料114。
经氧化材料114可为同质组合物，其中氧原子基本上均匀分布于第一导电材料112中。替代地，经氧化材料114可为异质组合物，其中氧原子不基本上均匀分布于第一导电材料112中。经氧化材料114的异质组合物可包含氧原子跨经氧化材料114的厚度的梯度。在一些实施例中，经氧化材料114是化学计量的材料。在其它实施例中，经氧化材料114是富氧材料。在又其它实施例中，经氧化材料114是缺氧材料。
替代地，经氧化材料114可通过沉积技术形成，例如通过将上文描述的氧化物材料中的一者沉积到所期望厚度。
在形成经氧化材料114之后，第二导电材料116a(例如上导电材料)可经形成于隔离沟槽104及字线沟槽106中及衬底102之上，如图5中展示。如上文描述，第二导电材料116a可为具有与第一导电材料112不同的功函数或具有与第一导电材料112相同的功函数的导电材料。第二导电材料116a可包含(但不限于)多晶硅。第二导电材料116a可通过常规技术形成。可移除衬底102之上的第二导电材料116a的部分，还可移除隔离沟槽104及字线沟槽106内的第二导电材料116a的部分，从而使第二导电材料116凹进，如图6中展示。第二导电材料116a可通过常规技术移除。第二导电材料116可部分填充隔离沟槽104及字线沟槽106，其中栅极电介质材料110的侧壁暴露。经氧化材料114在第一导电材料112与第二导电材料116之间形成界面材料。氮化物材料118可经形成于隔离沟槽104及字线沟槽106的剩余体积中及衬底102之上，如图1中展示。
包含第一导电材料112、经氧化材料114及第二导电材料116的字线结构100向包含字线结构100的电子装置提供经改进行锤击特性。不受任何理论限定，据信，经氧化材料114用作所谓的“泄漏氧化物”，且改进存储器装置的“行锤击”特性，例如，通过降低包含结构100的电子装置经历非所要泄漏的可能性。虽然上文所描述的经氧化材料114可常规地被认为是绝缘材料，但据发现，根据本发明的实施例的字线结构100向包含字线结构100的电子装置提供经改进行锤击性质。出乎意料且令人惊讶的是，字线结构100中的经氧化材料114改进行锤击性质，这是由于其它绝缘材料(例如氧化硅或氮化硅)的泄漏性不足以改进行锤击性能。经氧化材料114可改进否则可由在使用中的字线结构100及电子装置中的操作展现的行锤击(例如，可减少泄漏)。因此，确定根据本发明的实施例的字线结构100的经氧化材料114会改进电子装置的行锤击性能性质。然而，据发现，包含厚度低于约1nm的厚度或高于约3nm的经氧化材料的字线结构提供与常规字线结构(例如，缺少经氧化材料的字线结构)基本上相同的行锤击性质。
可对字线结构100上进行额外工艺动作以形成包含字线结构100及额外组件的电子装置700(例如设备)，如图7中展示。工艺动作可通过常规技术进行。电子装置700包含至少一个栅极120(例如存取线、字线)、电介质材料730、至少一个位线732及至少一个存储器单元(未展示)。在形成电介质材料730及至少一个位线732之前，可移除另一电介质材料118的部分使得另一电介质材料118的顶部表面与栅极电介质材料110基本上共面，从而形成另一电介质材料118a。每一存储器单元耦合到相关联字线120及相关联位线732。电子装置700还包含有源区724，其可相对于字线(在字线沟槽106内)与位线732(在隔离沟槽104内)的对准以一角度(例如，以约45度角)对准。每一字线(例如栅极120)通过栅极电介质材料110与阵列800的源极726及漏极728隔离。在一些实施例中，电子装置700是动态随机存取存储器(dram)装置。
电子装置700可包含包括字线结构100的阵列800(例如存储器阵列)，如图8中展示，其中图8的视图是沿着图7的剖面线a-a截取的。字线(例如栅极120)可垂直于或基本上垂直于位线732定向。位线732可由至少一种导电材料形成。虽然图7中将位线732说明为单种材料，但位线732可由多种导电材料形成。仅通过实例，位线732可包含多晶硅材料之上的金属材料。位线732可垂直于源极726延伸，从而提供与源极726的电连通。包含导电材料734的数字线接点(未展示)垂直于位线732延伸以使能够与包含字线结构100的电子装置700的更远端组件电连通。由导电材料734形成的接点与漏极728电连通。
因此，揭示一种包括存储器阵列的设备，所述存储器阵列包括字线、位线及存储器单元。每一存储器单元耦合到所述字线中的相关联者及所述位线中的相关联者。所述字线中的每一者埋入于衬底中且包括下导电材料、上导电材料及所述下导电材料与所述上导电材料之间的所述下导电材料的氧化材料。
因此，揭示包括存取线、数字线及存储器单元的另一设备。所述存取线包括第一导电材料与第二导电材料之间的经氧化材料，所述经氧化材料包括所述第一导电材料的氧化物。
因此，还揭示一种形成设备的方法。所述方法包括在基底材料的沟槽中形成第一导电材料及使所述第一导电材料的部分氧化以在所述沟槽中形成经氧化材料。在所述沟槽中形成第二导电材料，及移除所述第二导电材料的部分以使所述第二导电材料在所述沟槽中凹进。
还揭示电子系统900，如图9中展示，且电子系统900包含根据本发明的实施例的电子装置700及字线结构100。图9是根据本文中描述的一或多个实施例实施的电子系统900的简化框图。电子系统900可包括(例如)计算机或计算机硬件组件、服务器或其它联网硬件组件、蜂窝电话、数码相机、个人数字助理(pda)、便携式媒体(例如音乐)播放器、wi-fi或启用蜂窝的平板计算机，例如(举例来说)
因此，揭示一种电子系统，其包括：处理器装置，其可操作地耦合到输入装置及输出装置；及电子装置，其可操作地耦合到所述处理器装置。所述电子装置包括存取线、数字线及存储器单元，其中每一存储器单元耦合到所述存取线中的相关联者及所述数字线中的相关联者。所述存取线中的每一者包括第一导电材料、所述第一导电材料之上的经氧化材料及所述经氧化材料之上的第二导电材料，其中所述经氧化材料包括所述第一导电材料的氧化物。
以下实例用于更详细地解释本发明的实施例。这些实例不应被解释为关于本发明的范围是穷举的或排他性的。
实例1
如上文针对图1到6描述那样制备类似于图1中展示的字线结构的字线结构。包含氮化钛的字线结构的样本沉积于字线沟槽中。在通过蚀刻使氮化钛凹进之后，氮化钛的上表面通过在350sccm的流率及在50mt的压力下将经凹进氮化钛暴露到氧(o2)等离子体达15秒而氧化。氮化钛经氧化成1.6nm
为了比较，如上文描述那样制备对照样本，区别仅在于：多晶硅是在蚀刻氮化钛之后沉积，即，无需将氮化钛暴露到o2等离子体。在对照样本中，多晶硅直接经形成于氮化钛上，且在氮化钛与多晶硅之间不存在经氧化材料。
如图10a及10b的透射电子显微镜(tem)显微照片中展示，在暴露到o2等离子体之后产生氮氧化钛(例如经氧化材料114)。氮氧化钛在氮化钛(例如第一导电材料112)与多晶硅(例如第二导电材料116)之间。在比较时，当在蚀刻氮化钛之后直接沉积多晶硅时，不存在氮氧化钛，如图11a及11b中展示。
通过常规技术还对样本进行元素分析(电子能量损失谱法eels)。针对暴露到o2等离子体的样本，存在硅原子、氧原子、氮原子及钛原子，如图10c中展示。氮氧化钛(例如经氧化材料114)在图10c中识别。针对对照样本(未暴露到o2等离子体)，不存在氮氧化钛，如图11c中展示。
通过常规技术确定样本的行锤击性质。如图12中展示，暴露到o2等离子体的行锤击性能展现经改进行锤击而不会降低刷新(ede)性质。图12展示依据由刷新测试引起的失效位的数目而变化的由行锤击测试引起的失效位的数目。在行锤击测试中，侵略字线重复被激活及取消激活5000次。由行锤击测试引起的失效位耦合到邻近侵略字线的受害字线。刷新测试包含以80msec的循环执行的操作。包含类似于图1及7中展示的字线结构的字线结构的样本在1000w的rf功率下被暴露到o2等离子体达15秒(样本3e)、在1300w的rf功率下被暴露到o2等离子体达7秒(样本4e)、在700w的rf功率下被暴露到o2等离子体达7秒(样本5e)、或在1300w的rf功率下被暴露到o2等离子体达15秒(样本6e)。对照样本(样本1c)不包含氮氧化钛，而剩余样本(样本3e、4e、5e、6e)存在氮氧化钛。与对照字线结构(样本1c)相比，包含氮氧化钛的样本3e、4e、5e、6e展现较低行锤击性能而基本上不会影响刷新速率，如图12中展示。
非限制性实例实施例可包含：
实施例1：一种设备，其包括：存储器阵列，其包括字线、位线及存储器单元，每一存储器单元耦合到所述字线中的相关联者及所述位线中的相关联者，所述字线中的每一者埋入于衬底中且包括：下导电材料；上导电材料；及所述下导电材料与所述上导电材料之间的所述下导电材料的氧化材料。
实施例2：根据实施例1所述的设备，其中所述下导电材料及所述上导电材料在功函数方面彼此不同。
实施例3：根据实施例1所述的设备，其中所述下导电材料及所述上导电材料在功函数方面彼此相同。
实施例4：根据实施例1所述的设备，其中所述下导电材料包括氮化钛、钨或钌，且所述上导电材料包括氮化钛、钨、钌或多晶硅。
实施例5：根据实施例1所述的设备，其中所述氧化材料包括从约1nm到约3nm的厚度。
实施例6：一种设备，其包括存取线、数字线及存储器单元，所述存取线包括第一导电材料与第二导电材料之间的经氧化材料，所述经氧化材料包括所述第一导电材料的氧化物。
实施例7：根据实施例6所述的设备，其中所述经氧化材料在所述第一导电材料与所述第二导电材料之间形成界面。
实施例8：根据实施例6所述的设备，其中所述第一导电材料包括氮化钛，所述经氧化材料包括氮氧化钛，且所述第二导电材料包括多晶硅。
实施例9：根据实施例8所述的设备，其中所述氮氧化钛包括化学计量的氮氧化钛。
实施例10：一种形成设备的方法，其包括：在基底材料的沟槽中形成第一导电材料；使所述第一导电材料的部分氧化以在所述沟槽中形成经氧化材料；在所述沟槽中形成第二导电材料；及移除所述第二导电材料的部分以使所述第二导电材料在所述沟槽中凹进。
实施例11：根据实施例10所述的方法，其中在基底材料的沟槽中形成第一导电材料包括在硅材料的隔离沟槽及存取线沟槽中形成所述第一导电材料。
实施例12：根据实施例10所述的方法，其中使所述第一导电材料的部分氧化以形成经氧化材料包括将所述第一导电材料的部分转换成所述经氧化材料。
实施例13：根据实施例10所述的方法，其中使所述第一导电材料的部分氧化以形成经氧化材料包括将所述第一导电材料暴露到氧等离子体。
实施例14：根据实施例10所述的方法，其中使所述第一导电材料的部分氧化以形成经氧化材料包括将包括氮化钛、钨或钌的所述第一导电材料氧化成氮氧化钛、氧化钨或氧化钌。
实施例15：根据实施例10所述的方法，其中使所述第一导电材料的部分氧化以形成经氧化材料包括将所述经氧化材料形成到从约1nm到约3nm的厚度。
实施例16：根据实施例10所述的方法，其中在所述沟槽中形成第二导电材料包括在所述经氧化材料之上形成所述第二导电材料。
实施例17：根据实施例10所述的方法，其中移除所述第二导电材料的部分包括在所述沟槽中形成包括所述第一导电材料、所述经氧化材料及经凹进第二导电材料。
实施例18：根据实施例17所述的方法，其中形成字线结构包括在所述基底材料内形成所述字线结构。
实施例19：根据实施例10所述的方法，其中形成字线结构包括用所述第一导电材料、所述经氧化材料及所述经凹进第二导电材料部分填充所述沟槽。
实施例20：一种电子系统，其包括：处理器装置，其可操作地耦合到输入装置及输出装置；及电子装置，其可操作地耦合到所述处理器装置，所述电子装置包括：存取线、数字线及存储器单元，每一存储器单元耦合到所述存取线中的相关联者及所述数字线中的相关联者，所述存取线中的每一者包括：第一导电材料、所述第一导电材料之上的经氧化材料及所述经氧化材料之上的第二导电材料，所述经氧化材料包括所述第一导电材料的氧化物。
虽然关于图式描述了某些说明性实施例，但所属领域的一般技术人员应认识到，由本发明涵盖的实施例不限于本文中明确展示及描述的那些实施例。确切来说，可对本文中描述的实施例做出许多新增、删除及修改而不会背离由本发明涵盖的实施例的范围，例如下文主张的那些新增、删除及修改，包含合法等效物。另外，来自揭示的一个实施例的特征可与揭示的另一实施例的特征组合同时仍涵盖于本发明的范围内。
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