集成电路构造及在一对结构之间横向形成竖向延伸的导体的方法技术

一种在一对结构之间横向形成竖向延伸的导体的方法包括：形成一对结构，所述对结构个别地包括竖向延伸的导电通路及电耦合到所述导电通路且横越于所述导电通路上方的导电线。在垂直横截面中，所述导电线及所述导电通路分别具有相对侧。在所述垂直横截面中沿着所述导电通路及所述导电线的所述相对侧形成竖向延伸的绝缘材料。所述形成所述绝缘材料包括：在所述垂直横截面中从所述导电通路及所述导电线的所述相对侧横向向外形成横向内绝缘体材料，所述横向内绝缘体材料包括硅、氧及碳。在所述垂直横截面中从所述横向内绝缘体材料的相对侧横向向外形成横向中间绝缘体材料，所述横向中间绝缘体材料包括硅及氧。所述横向中间绝缘体材料包括比所述横向内绝缘体材料更少的碳(如果有的话)。在所述垂直横截面中从所述横向中间绝缘体材料的相对侧横向向外形成横向外绝缘体材料，所述横向外绝缘体材料包括硅、氧及碳。所述横向外绝缘体材料包括比所述横向内绝缘体材料更多的碳。在所述垂直横截面中在所述绝缘材料之间且沿着所述绝缘材料横向形成竖向延伸的导体材料。本发明专利技术还揭示包含独立于制作方法的结构的额外方法方面。

The construction of integrated circuit and the method of forming vertical conductor between a pair of structures

A method for forming a vertically extending conductor between a pair of structures includes: forming a pair of structures, the pair of structures individually including a vertically extending conductive path and a conductive wire electrically coupled to and across the conductive path. In the vertical cross section, the conducting wire and the conducting path have opposite sides respectively. A vertically extending insulating material is formed in the vertical cross section along the conductive path and the opposite side of the conductive wire. The forming of the insulating material includes: forming a transverse inner insulator material from the conductive path and the opposite side of the conductive wire laterally outwards in the vertical cross section, and the transverse inner insulator material includes silicon, oxygen and carbon. In the vertical cross section, a transverse intermediate insulator material is formed from the opposite side of the transverse inner insulator material laterally outwards, and the transverse intermediate insulator material includes silicon and oxygen. The transverse intermediate insulator material includes less carbon, if any, than the transverse inner insulator material. In the vertical cross section, a transverse external insulator material is formed from the opposite side of the transverse intermediate insulator material, which includes silicon, oxygen and carbon. The lateral outer insulator material includes more carbon than the lateral inner insulator material. A conductor material extending vertically is formed in the vertical cross section between and along the insulating material. The invention also discloses additional method aspects comprising a structure independent of a manufacturing method.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成电路构造及在一对结构之间横向形成竖向延伸的导体的方法
本文中所揭示的实施例涉及集成电路构造及在一对结构之间横向形成竖向延伸的导体的方法。
技术介绍
存储器是一种类型的集成电路，且在计算机系统中用于存储数据。存储器可制作于个别存储器单元的一或多个阵列中。存储器单元可使用数字线(其还可称为位线、数据线、感测线)及存取线(其还可称为字线)而被写入或读取。感测线可沿着阵列的多列与存储器单元导电地互连，且存取线可沿着阵列的多行与存储器单元导电地互连。每一存储器单元可通过感测线与存取线的组合而唯一地寻址。存储器单元可为易失性的、半易失性的或非易失性的。非易失性存储器单元可在不存在电力的情况下存储数据达延长的时间周期。非易失性存储器常规地指定为具有至少大约10年的保持时间的存储器。易失性存储器耗散且因此被刷新/重写以维持数据存储。易失性存储器可具有数毫秒或更少的保持时间。无论如何，存储器单元经配置而以至少两种不同可选择状态存留或存储存储器。在二进制系统中，所述状态被视为“0”或“1”。在其它系统中，至少一些个别存储器单元可经配置以存储两个以上电平或状态的信息。一种类型的存储器单元具有至少一个晶体管及至少一个电容器。在一些此类结构中，一个导电通路从感测线向下延伸到晶体管的一个源极/漏极区域(例如，电路节点)。另外，另一导电通路可横向邻近一个导电通路，且从电容器的存储节点向下延伸到晶体管的另一源极/漏极区域。遗憾地，寄生电容横向存在于一个导电通路与另一导电通路之间。此寄生电容可不利地影响电路性能。其它电路中的横向介于导电通路之间的寄生电容也可不利地影响电路性能。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的过程中的衬底片段的图解性俯视截面图，且是穿过图2中的线1-1而截取的。图2是穿过图1中的线2-2截取的截面图。图3是穿过图2中的线3-3截取的截面图。图4是穿过图1到3中的线4-4截取的截面图。图5是穿过图1到3中的线5-5截取的截面图。图6是在由图2展示的处理步骤之后的处理步骤处的如图2中所展示的衬底的视图。图7是在由图6展示的处理步骤之后的处理步骤处的图6衬底的视图。图8是在由图7展示的处理步骤之后的处理步骤处的图7衬底的视图。图9是在由图8展示的处理步骤之后的处理步骤处的图8衬底的视图，且是穿过图10中的线9-9截取的。图10是穿过图9中的线10-10截取的截面图。图11是在由图10展示的处理步骤之后的处理步骤处的图10衬底的视图，且是穿过图12中的线11-11截取的。图12是穿过图11中的线12-12截取的截面图。图13是在由图12展示的处理步骤之后的处理步骤处的图12衬底的视图，或可视为由图12展示的实施例的替代实施例。具体实施方式本专利技术的实施例囊括在一对结构之间横向形成竖向延伸的导体的方法及独立于制造方法的集成电路构造。首先参考图1到13描述方法实施例。参考图1到5，衬底结构8的实例性片段包括阵列或阵列区10，在一个实施例中，所述阵列或阵列区可包括相对于基底衬底11而制作的存储器单元。衬底11可包括导电性/导体/导电材料(即，本文中，电材料)、半导电性/半导体/半导电材料及绝缘性/绝缘体/绝缘材料(即，本文中，电材料)中的任何一或多者。在基底衬底11上方已竖向形成各种材料。材料可处于图1到5所描绘的材料旁边、从图1到5所描绘的材料竖向向内或从图1到5所描绘的材料竖向向外。举例来说，集成电路的其它经部分或完全制作的组件可设置于在基底衬底11上方、围绕基底衬底11或在基底衬底11内的某处。用于操作存储器阵列内的组件的控制件及/或其它外围电路也可被制作，且可或可不完全或部分地位于存储器阵列或子阵列内。此外，多个子阵列还可相对于彼此独立地、先后地或以其它方式制作及操作。如此文档中所使用，“子阵列”也可被视为阵列。基底衬底11包括半导体材料12(例如，经适当地及不同地掺杂的单晶硅)、沟槽隔离区域14(例如，氮化硅及/或经掺杂或未经掺杂二氧化硅)及有效面积区域16，有效面积区域16包括经适当地掺杂的半导体材料12。在一个实施例中且如将展示，结构8将包括个别包括场效应晶体管25及电容器(图1到5中未展示)的存储器单元。然而，如从继续论述将明了，无论电路的类型及独立于制造方法的集成电路结构如何，根据本专利技术的实施例均涵盖其它存储器单元的制作以及导电通路的制作。在所描绘实例中，场效应晶体管25展示为呈凹入式存取装置(RAD)的形式。此类凹入式存取装置包含埋入基底衬底11中的存取线构造18，且所述存取线构造包括栅极绝缘体20(例如，包括二氧化硅及/或氮化硅、基本上由二氧化硅及/或氮化硅组成，或由二氧化硅及/或氮化硅组成)及导电栅极材料22(例如，包括经导电掺杂的半导体材料及/或金属材料、基本上由经导电掺杂的半导体材料及/或金属材料组成，或由经导电掺杂的半导体材料及/或金属材料组成)。存取线构造18上方展示绝缘体材料27(例如，包括氮化硅及/或经掺杂或未经掺杂二氧化硅、基本上由氮化硅及/或经掺杂或未经掺杂二氧化硅组成，或由氮化硅及/或经掺杂或未经掺杂二氧化硅组成)。个别场效应晶体管25包括从存取线构造18横向向外且位于存取线构造18上方的一对源极/漏极区域24、26。当将适合电压施加到存取线构造18的栅极材料22时，导电沟道可接近栅极绝缘体20而形成于半导体材料12内，使得电流能够在个别有效面积区域16内、在存取线构造18下方于一对源极/漏极区域24与26之间流动。因此，在实例性实施例中，每一有效面积区域16包括各自共享中心源极/漏极区域26的两个场效应晶体管25。在基底衬底11上方已制作结构/构造28。在一对紧邻结构28之间横向形成竖向延伸的导体的方法中继续论述关于此对结构28的制作。已形成包括竖向延伸的导电通路30及电耦合到导电通路30且横越于导电通路30上方的导电线32的个别结构28。在一个实施例中且如所展示，个别导电线32直接电耦合到且直接抵靠导电通路30的顶部37。在一个实施例中，导电线32包括第一导电材料34，且导电通路30包括具有与第一导电材料34的组合物不同的组合物的第二导电材料36。在一个实施例中，第一导电材料34包括金属材料(例如，TiN、Ti、WN、WSix等中的一或多者)。在一个实施例中，第二导电材料36包括经导电掺杂的半导体材料(例如，磷掺杂的多晶硅)。在垂直横截面(例如，图2所描绘的横截面)中，导电线32及导电通路30分别具有相对侧35及33。结构28展示为包括绝缘材料40、41及42，所述绝缘材料相对于彼此可具有相同或不同组合物(例如，氮化硅及/或经掺杂或未经掺杂二氧化硅)。在垂直横截面中分别沿着导电通路30及导电线32的相对侧35及33形成竖向延伸的绝缘材料。此展示为包含：在垂直横截面中从导电通路30的相对侧33及导电线32的相对侧35横向向外形成横向内绝缘体材料46，所述横向内绝缘体材料包括硅、氧及碳、基本上由硅、氧及碳组成，或由硅、氧及碳组成。理想本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在一对结构之间横向形成竖向延伸的导体的方法，其包括：/n形成一对结构，所述对结构个别地包括竖向延伸的导电通路及电耦合到所述导电通路且横越于所述导电通路上方的导电线，在垂直横截面中，所述导电线及所述导电通路分别具有相对侧；/n在所述垂直横截面中沿着所述导电通路及所述导电线的所述相对侧形成竖向延伸的绝缘材料，所述形成所述绝缘材料包括：/n在所述垂直横截面中从所述导电通路及所述导电线的所述相对侧横向向外形成横向内绝缘体材料，所述横向内绝缘体材料包括硅、氧及碳；/n在所述垂直横截面中从所述横向内绝缘体材料的相对侧横向向外形成横向中间绝缘体材料，所述横向中间绝缘体材料包括硅及氧；所述横向中间绝缘体材料包括比所述横向内绝缘体材料更少的碳(如果有的话)；及/n在所述垂直横截面中从所述横向中间绝缘体材料的相对侧横向向外形成横向外绝缘体材料，所述横向外绝缘体材料包括硅、氧及碳；所述横向外绝缘体材料包括比所述横向内绝缘体材料更多的碳；及/n在所述垂直横截面中在所述绝缘材料之间且沿着所述绝缘材料横向形成竖向延伸的导体材料。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170417 US 15/489,3111.一种在一对结构之间横向形成竖向延伸的导体的方法，其包括：
形成一对结构，所述对结构个别地包括竖向延伸的导电通路及电耦合到所述导电通路且横越于所述导电通路上方的导电线，在垂直横截面中，所述导电线及所述导电通路分别具有相对侧；
在所述垂直横截面中沿着所述导电通路及所述导电线的所述相对侧形成竖向延伸的绝缘材料，所述形成所述绝缘材料包括：
在所述垂直横截面中从所述导电通路及所述导电线的所述相对侧横向向外形成横向内绝缘体材料，所述横向内绝缘体材料包括硅、氧及碳；
在所述垂直横截面中从所述横向内绝缘体材料的相对侧横向向外形成横向中间绝缘体材料，所述横向中间绝缘体材料包括硅及氧；所述横向中间绝缘体材料包括比所述横向内绝缘体材料更少的碳(如果有的话)；及
在所述垂直横截面中从所述横向中间绝缘体材料的相对侧横向向外形成横向外绝缘体材料，所述横向外绝缘体材料包括硅、氧及碳；所述横向外绝缘体材料包括比所述横向内绝缘体材料更多的碳；及
在所述垂直横截面中在所述绝缘材料之间且沿着所述绝缘材料横向形成竖向延伸的导体材料。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述横向中间绝缘体材料无碳。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述横向中间绝缘体材料包括碳。


4.根据权利要求3所述的方法，其中所述横向中间绝缘体材料包括至少1.0碳原子百分比。


5.根据权利要求1所述的方法，其中所述横向内绝缘体材料包括大于4.0碳原子百分比及小于15.0碳原子百分比，所述横向中间绝缘体材料包括不超过4.0碳原子百分比，且所述横向外绝缘体材料包括至少15.0碳原子百分比。


6.根据权利要求5所述的方法，其中所述横向中间绝缘体材料包括碳。


7.根据权利要求5所述的方法，其中所述横向外绝缘体材料包括不超过30碳原子百分比。


8.根据权利要求7所述的方法，其中所述横向外绝缘体材料包括不超过20碳原子百分比。


9.根据权利要求1所述的方法，其中所述横向内绝缘体材料具有大于4.2且小于4.5的k，所述横向中间绝缘体材料具有不大于4.1的k，且所述横向外绝缘体材料具有至少4.5的k。


10.根据权利要求1所述的方法，其包括：在包括所述对结构的衬底上形成所述绝缘材料；所述形成所述绝缘材料包括：在沉积室中原位依序形成至少所述横向中间绝缘体材料及所述横向外绝缘体材料，而在开始形成所述横向中间绝缘体材料到开始形成所述横向外绝缘体材料之间不从所述沉积室移除所述衬底。


11.根据权利要求1所述的方法，其包括：直接抵靠所述横向中间绝缘体材料而形成所述横向外绝缘体材料。


12.根据权利要求1所述的方法，其包括：直接抵靠所述横向内绝缘体材料而形成所述横向中间绝缘体材料。


13.根据权利要求12所述的方法，其包括：直接抵靠所述横向中间绝缘体材料而形成所述横向外绝缘体材料。


14.根据权利要求1所述的方法，其包括：在形成导电材料之前，减小所述横向外绝缘体材料的横向厚度。


15.根据权利要求1所述的方法，其包括：移除横向介于所述对结构之间的所述横向中间绝缘体材料以形成一对空隙空间，在成品电路构造中，所述对空隙空间个别地横向介于所述横向内绝缘体材料与所述横向外绝缘体材料之间。


16.根据权利要求15所述的方法，其中至少大部分所述移除发生于形成所述导体材料之后。


17.根据权利要求1所述的方法，其包括：使所述横向中间绝缘体材料留在成品电路构造中。


18.根据权利要求1所述的方法，其中至少首先形成的所述横向内绝缘体材料及所述横向外绝缘体材料中的每一者基本上由硅、氧、碳组成。


19.一种集成电路构造，其包括：
一对结构，其个别地包括竖向延伸的导电通路及电耦合到所述导电通路且横越于所述导电通路上方的导电线，在垂直横截面中，所述导电线及所述导电通路分别具有相对侧；
竖向延伸的绝缘材料，其在所述垂直横截面中是沿着所述导电通路及所述导电线的所述相对侧，所述绝缘材料包括：
横向内绝缘体材料，其包括硅、氧及碳，所述横向内绝缘体材料在所述垂直横截面中从所述导电通路及所述导电线的所述相对侧横向向外；
横向中间绝缘体材料，其包括硅及氧，所述横向中间绝缘体材料在所述垂直横截面中从所述横向内绝缘体材料的相对侧横向向外；所述横向中间绝缘体材料包括比所述横向内绝缘体材料更少的碳(如果有的话)；及
横向外绝缘体材料，其包括硅、氧及碳，所述横向外绝缘体材料在所述垂直横截面中从所述横向中间绝缘体材料的相对侧横向向外，所述横向外绝缘体材料包括比所述横向内绝缘体材料更多的碳；及
竖向延伸的导体材料，其在所述垂直横截面中横向介于所述绝缘材料之间且沿着所述绝缘材料。


20.一种集成电路构造，其包括：
一对结构，其个别地包括竖向延伸的导电通路及电耦合到所述导电通路且横越于所述导电通路上方的导电线，在垂直横截面中，所述导电线及所述导电通路分别具有相对侧；
竖向延伸的绝缘材料，其在所述垂直横截面中是沿着所述导电通路及所述导电线的所述相对侧，所述绝缘材料包括：
横向内绝缘体材料，其包括硅、氧及碳，所述横向内绝缘体材料在所述垂直横截面中从所述导电通路及所述导电线的所述相对侧横向向外；
横向外绝缘体材料，其包括硅、氧及碳，所述横向外绝缘体材料在所述垂直横截面中从所述横向内绝缘体材料的相对侧横向向外，所述横向外绝缘体材料包括比所述横向内绝缘体材料更多的碳；及
空隙空间，其在所述垂直横截面中横向介于至少大部分的所述横向内绝缘体材料的竖向厚度与所述横向外绝缘体材料的竖向厚度之间，且沿着至少大部分的所述横向内绝缘体材料的竖向厚度及所述横向外绝缘体材料的竖向厚度竖向延伸；及
竖向延伸的导体材料，其在所述垂直横截面中横向介于所述绝缘材料之间且沿着所述绝缘材料。


21.一种集成电路构造，其包括：
导电线，其在多个电路元件上方延伸，所述导电线包含侧表面；

【专利技术属性】
技术研发人员：S·博尔萨里，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US