包含包括由狭槽结构隔离的导电结构的堆叠的电子装置以及相关系统及方法与流程

本公开的实施例涉及电子装置设计及制造领域。更特定来说，本公开涉及包含包括由狭槽结构(例如电介质填充狭槽)隔离的导电结构的堆叠的电子装置以及形成所述电子装置的相关系统及方法。

背景技术：

1、电子工业的持续目标是提高例如非易失性存储器装置(例如nand快闪存储器装置)的存储器装置的存储器密度(例如每存储器裸片的存储器单元数目)。提高非易失性存储器装置的存储器密度的一种方式是利用竖直存储器阵列(也称为“三维(3d)存储器阵列”)架构。常规竖直存储器阵列包含延伸穿过包含导电结构及绝缘结构的层级的一或多个堆叠结构中的开口的竖直存储器串。每一竖直存储器串可包含串联耦合到竖直堆叠的存储器单元的串行组合的至少一个选择装置。与具有常规平面(例如二维)晶体管布置的结构相比，此配置准许通过在裸片上向上(例如竖直)构建阵列来将更多开关装置(例如晶体管)定位于单位裸片面积(即，所占用的有效表面的长度及宽度)中。

2、竖直存储器阵列架构通常包含存储器装置的堆叠结构的层级的导电结构与存取线(例如字线)之间的电连接，使得竖直存储器阵列的存储器单元可被唯一选择用于写入、读取或擦除操作。形成此电连接的一种方法包含在存储器装置的堆叠结构的导电结构的边缘(例如水平端)处形成所谓的“阶梯”(或“步阶”)结构。阶梯结构包含界定导电结构的接触区的个别“梯级”，导电接触结构可定位于梯级上以提供对导电结构的电接入。

3、随着特征堆积密度提高且用于形成误差的裕度减小，形成存储器装置的常规方法可导致非期望电流泄漏(例如存取线到源极电流泄漏)及短路(在邻近块的存取线之间)，这会减弱期望存储器装置性能、可靠性及耐久性。举例来说，将包含绝缘结构及额外绝缘结构的层级的初步堆叠结构分割成块及子块的常规方法可导致初步堆叠结构的后续处理(例如所谓的初步堆叠结构的“替换栅极”或“后栅极”处理，其用导电结构替换额外绝缘结构的一或多个部分以形成存储器装置的堆叠结构)期间的非期望导电材料沉积，这会招致非期望泄漏电流及短路。

技术实现思路

1、本文中描述的实施例包含设备，其包含电子装置，电子装置包含包括由狭槽结构隔离的导电结构的堆叠。根据本文中描述的实施例，一种电子装置包括：堆叠，其包括布置成层级的导电结构及绝缘结构的交替序列；及至少一个电介质填充狭槽，其竖直延伸穿过所述堆叠且在第一水平方向上延伸。所述至少一个电介质填充狭槽界定于所述堆叠的两个内侧壁之间。所述电子装置包括：额外电介质填充狭槽，其竖直延伸穿过所述堆叠且在横向于所述第一水平方向的第二水平方向上延伸；及隔离结构，其横向插入于所述至少一个电介质填充狭槽与所述额外电介质填充狭槽之间。所述隔离结构横向邻近于所述堆叠的所述导电结构，且所述隔离结构中的至少一些竖直邻近于所述堆叠的所述绝缘结构。

2、根据本文中描述的额外实施例，一种电子装置包括：堆叠，其包括上覆于源极的交替导电结构及绝缘结构的层级；及支柱，其竖直延伸穿过所述堆叠而到所述源极。所述支柱中的至少一些包括沟道材料。所述电子装置包括竖直延伸穿过所述堆叠的电介质块结构。所述电介质块结构界定于所述堆叠的两个内侧壁之间且在第一水平方向上彼此间隔开。所述电子装置包括竖直延伸穿过所述堆叠且在基本上正交于所述第一水平方向的第二水平方向上延伸的电介质填充狭槽。隔离结构将所述电介质块结构与所述电介质填充狭槽分离。所述隔离结构在所述堆叠的所述导电结构的立向层阶处。

3、此外，根据本文中描述的额外实施例，一种形成电子装置的方法包括在源极之上形成包括布置成层级的绝缘结构及额外绝缘结构的交替序列的堆叠及形成穿过所述堆叠以暴露所述源极的至少一个狭槽。所述至少一个狭槽在第一水平方向上延伸且界定于所述堆叠的两个内侧壁之间。所述方法包括形成穿过所述堆叠且在横向于所述第一水平方向的第二水平方向上延伸的额外狭槽及形成横向插入于所述至少一个狭槽与所述额外狭槽之间的隔离结构。所述隔离结构中的至少一些竖直邻近于所述堆叠的所述绝缘结构。所述方法包括用导电材料替换所述额外绝缘结构的部分以形成横向邻近于所述隔离结构的导电结构及在所述至少一个狭槽及所述额外狭槽内形成电介质材料。所述隔离结构将所述至少一个狭槽的所述电介质材料与所述额外狭槽的所述电介质材料横向分离。

4、根据本文中描述的另外实施例，一种系统包括：处理器，其可操作地耦合到输入装置及输出装置；及一或多个电子装置，其可操作地耦合到所述处理器。所述一或多个电子装置包括：存储器单元串，其竖直延伸穿过包括绝缘结构及导电结构的竖直交替序列的分层堆叠；及狭槽结构，其竖直延伸穿过所述分层堆叠且将所述分层堆叠分离成块。所述块中的每一者包括所述存储器单元串中的一些。所述一或多个电子装置包括：至少一个额外狭槽结构，其竖直延伸穿过所述分层堆叠且在基本上正交于所述狭槽结构在其上延伸的另一水平方向的水平方向上延伸；及相对隔离区，其将所述至少一个额外狭槽结构与所述分层堆叠的所述导电结构横向分离。所述相对隔离区包括在所述分层堆叠的竖直相邻绝缘结构之间且定位于所述至少一个额外狭槽结构的水平区域外的屏障材料。

技术特征：

1.一种电子装置，其包括：

2.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述额外电介质填充狭槽将所述堆叠分成包括存储器支柱的块，所述隔离结构在所述至少一个电介质填充狭槽外部且与所述额外电介质填充狭槽的端水平重叠。

3.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述额外电介质填充狭槽直接接触所述隔离结构且不接触所述至少一个电介质填充狭槽。

4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的电子装置，其中所述至少一个电介质填充狭槽的宽度从所述堆叠的顶部处的最宽宽度渐缩到所述堆叠的底部处的最窄宽度，所述堆叠的所述底部处所述隔离结构的厚度相对大于所述堆叠的所述顶部处所述隔离结构的厚度。

5.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的电子装置，其中所述隔离结构沿着所述隔离结构与所述堆叠的所述导电结构之间的竖直界面直接接触所述堆叠的所述导电结构，且所述隔离结构沿着所述隔离结构与所述堆叠的所述绝缘结构之间的水平界面直接接触所述堆叠的所述绝缘结构。

6.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的电子装置，其中所述隔离结构的材料组成与所述至少一个电介质填充狭槽、所述额外电介质填充狭槽及所述堆叠的所述绝缘结构中的一或多者的材料组成基本上相同。

7.一种电子装置，其包括：

8.根据权利要求7所述的电子装置，其进一步包括竖直延伸穿过所述堆叠且横向邻近于所述电介质填充狭槽的支撑结构，所述支撑结构及所述隔离结构包括氧化物材料。

9.根据权利要求7所述的电子装置，其中所述隔离结构的侧壁在所述电介质块结构与所述隔离结构之间的竖直界面外部的位置处邻接所述堆叠的所述导电结构的部分，所述电介质块结构沿着所述电介质块结构与所述隔离结构之间的所述竖直界面直接接触所述隔离结构。

10.根据权利要求7到9中任一权利要求所述的电子装置，其中所述电介质填充狭槽中的一者在所述第二水平方向上邻近于所述电介质块结构中的一者。

11.根据权利要求7到9中任一权利要求所述的电子装置，其中个别电介质块结构在所述第一水平方向上的宽度大于个别电介质填充狭槽在所述第一水平方向上的宽度。

12.根据权利要求7到9中任一权利要求所述的电子装置，其中包含所述隔离结构的隔离区的外边界在所述第二水平方向上相对宽于所述电介质块结构的外边界。

13.根据权利要求7到9中任一权利要求所述的电子装置，其中接近所述电介质块结构的所述隔离结构及所述堆叠的所述绝缘结构的端面彼此基本上对准，且接近所述电介质块结构的所述堆叠的所述导电结构的端面相对于所述绝缘结构的所述端面水平凹入。

14.一种形成电子装置的方法，所述方法包括：

15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括在形成所述至少一个狭槽之前形成穿过所述层级的存储器支柱，所述隔离结构横向邻近于所述存储器支柱且通过所述堆叠的所述导电结构与所述存储器支柱分离。

16.根据权利要求14或权利要求15所述的方法，其中形成所述至少一个狭槽包括形成在所述第一水平方向上延伸的个别电介质块结构，所述个别电介质块结构在所述第一水平方向上彼此间隔开。

17.根据权利要求16所述的方法，其中：

18.根据权利要求14或权利要求15所述的方法，其中形成所述额外狭槽包括与形成所述至少一个狭槽基本上同时地形成所述额外狭槽，所述至少一个狭槽及所述额外狭槽中的每一者经形成以从所述堆叠的竖直最上层级的竖直最上边界延伸到所述堆叠的竖直最下层级的竖直最下边界。

19.根据权利要求14或权利要求15所述的方法，其进一步包括：

20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括在所述至少一个狭槽及所述额外狭槽中的一或多者形成期间形成所述开口，其中所述开口的临界尺寸与所述至少一个狭槽在所述第一水平方向上的宽度基本上相同。

21.根据权利要求19所述的方法，其中：

22.根据权利要求14或权利要求15所述的方法，其中形成所述隔离结构包括使用一或多个材料移除工艺通过所述至少一个狭槽使所述额外绝缘结构的端部凹入，邻近于所述至少一个狭槽的所述绝缘结构的氧化物材料的端部不凹入。

23.根据权利要求14或权利要求15所述的方法，其中形成所述至少一个狭槽及所述额外狭槽包括最初形成所述额外狭槽来与所述至少一个狭槽相交及此后用所述隔离结构将所述额外狭槽与所述至少一个狭槽分离。

24.根据权利要求14或权利要求15所述的方法，其中形成所述至少一个狭槽及所述额外狭槽包括形成邻近于所述至少一个狭槽的所述额外狭槽且所述额外狭槽与所述至少一个狭槽不相交。

25.一种系统，其包括：

26.根据权利要求25所述的系统，其中所述屏障材料包括不与所述导电结构的导电材料发生反应的材料。

技术总结
本申请案涉及包含堆叠的电子装置以及相关系统及方法。所述电子装置包括：堆叠，其包括布置成层级的导电结构及绝缘结构的交替序列；及至少一个电介质填充狭槽，其竖直延伸穿过所述堆叠且在第一水平方向上延伸。所述至少一个电介质填充狭槽界定于所述堆叠的两个内侧壁之间。所述电子装置包括：额外电介质填充狭槽，其竖直延伸穿过所述堆叠且在横向于所述第一水平方向的第二水平方向上延伸；及隔离结构，其横向插入于所述至少一个电介质填充狭槽与所述额外电介质填充狭槽之间。所述隔离结构横向邻近于所述堆叠的所述导电结构，且所述隔离结构中的至少一些竖直邻近于所述堆叠的所述绝缘结构。

技术研发人员：M·S·斯温森,S·C·耶路瓦鲁,徐丽芳
受保护的技术使用者：美光科技公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25