用于形成竖向延伸的晶体管的阵列的方法技术

一种用于形成竖向延伸的晶体管的阵列的方法包括形成绝缘材料和空隙空间的竖直交替的层。此类方法包含形成(a)竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的个体纵向对准的沟道开口，以及(b)竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的水平延长的沟槽。所述空隙空间层填充有导电材料，方法是使所述导电材料或其一或多个前体流动穿过(a)和(b)中的至少一个进入到所述空隙空间层中。在所述填充之后，晶体管沟道材料沿着所述绝缘材料层并且在所述填充的空隙空间层中沿着所述导电材料形成在所述个体沟道开口中。

A method for forming an array of vertically extending transistors

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于形成竖向延伸的晶体管的阵列的方法
本文中所公开的实施例涉及形成竖向延伸的晶体管的阵列的方法。
技术介绍
存储器是一种类型的集成电路且用于计算机系统中以用于存储数据。存储器可被制造在个体存储器单元的一或多个阵列中。可使用数字线(其也可被称作位线、数据线或感测线)和存取线(其也可被称作字线)对存储器单元进行写入或从存储器单元进行读取。感测线可使存储器单元沿着阵列的列以导电方式互连，且存取线可使存储器单元沿着阵列的行以导电方式互连。每个存储器单元可通过感测线与存取线的组合唯一地寻址。存储器单元可以是易失性的、半易失性的或非易失性的。非易失性存储器单元可在不通电的情况下将数据存储很长一段时间。非易失性存储器通常被指定为具有至少约10年保留时间的存储器。易失性存储器是耗散的，并且因此经刷新/重写以维持数据存储。易失性存储器可具有数毫秒或更短的保留时间。无论如何，存储器单元经配置以至少两个不同可选状态保留或存储存储器。在二进制系统中，所述状态被视作“0”或“1”。在其它系统中，至少一些个体存储器单元可经配置以存储两个以上水平或状态的信息。场效应晶体管是一种类型的可用于存储器单元中的电子组件。这些晶体管包括一对导电源极/漏极区，所述一对导电源极/漏极区在其间具有半导电沟道区。导电栅极邻近于沟道区且通过薄的栅极绝缘体与沟道区分离。向栅极施加合适的电压允许电流通过沟道区从源极/漏极区中的一个区流动到另一个区。当从栅极移除电压时，很大程度上防止了电流流动通过沟道区。场效应晶体管还可包含额外结构，例如，作为栅极绝缘体与导电栅极之间的栅极构造的部分的可逆地可编程的电荷存储区。快闪存储器是一种类型的存储器，且大量用于现代计算机和装置中。举例来说，现代个人计算机可将BIOS存储在快闪存储器芯片上。作为另一实例，越来越常见的是，计算机和其它装置利用固态驱动器中的快闪存储器来替代常规的硬盘驱动器。作为又一实例，快闪存储器在无线电子装置中普及，这是因为快闪存储器使得制造商能够在新的通信协议变得标准化时支持所述新的通信协议，且使得制造商能够提供针对增强特征远程升级装置的能力。NAND可以是集成式快闪存储器的基本架构。NAND单元单位包括与存储器单元的串联组合进行串联耦合的至少一个选择装置(所述串联组合通常被称作NAND串)。NAND架构可按三维布置配置，其包括竖直堆叠的存储器单元，所述竖直堆叠的存储器单元单独地包括可逆地可编程的竖直晶体管。竖直晶体管可形成在未必构成存储器单元的阵列中。附图说明图1是在根据本专利技术的实施例的过程中的衬底构造的图解截面视图，并且是穿过图2中的线1-1截取的。图2是穿过图1中的线2-2截取的图解截面视图。图3是在通过图1所示的步骤之后的处理步骤处的图1构造的视图，并且是穿过图4中的线3-3截取的。图4是穿过图3中的线4-4截取的视图。图5是在通过图3所示的步骤之后的处理步骤处的图3构造的视图。图6是在通过图5所示的步骤之后的处理步骤处的图5构造的视图。图7是在通过图6所示的步骤之后的处理步骤处的图6构造的视图。图8是在通过图7所示的步骤之后的处理步骤处的图7构造的视图，并且是穿过图9中的线8-8截取的。图9是穿过图8中的线9-9截取的视图。图10是在通过图8所示的步骤之后的处理步骤处的图8构造的视图，并且是穿过图11中的线10-10截取的。图11是穿过图10中的线11-11截取的视图。图12是在根据本专利技术的实施例的过程中的衬底构造的图解截面视图。图13是在根据本专利技术的实施例的过程中的衬底构造的图解截面视图，并且是穿过图14中的线13-13截取的。图14是穿过图13中的线14-14截取的图解截面视图。图15是在通过图13所示的步骤之后的处理步骤处的图13构造的视图，并且是穿过图16中的线15-15截取的。图16是穿过图15中的线16-16截取的视图。图17是在通过图15所示的步骤之后的处理步骤处的图15构造的视图。图18是在根据本专利技术的实施例的过程中的衬底构造的图解截面视图，并且是穿过图19中的线18-18截取的。图19是穿过图18中的线19-19截取的图解截面视图。图20是在通过图18所示的步骤之后的处理步骤处的图18构造的视图，并且是穿过图21中的线20-20截取的。图21是穿过图20中的线21-21截取的视图。图22是在通过图20所示的步骤之后的处理步骤处的图20构造的视图。图23是在通过图22所示的步骤之后的处理步骤处的图22构造的视图，并且是穿过图24中的线23-23截取的。图24是穿过图23中的线24-24截取的视图。图25是在根据本专利技术的实施例的过程中的衬底构造的图解截面视图，并且是穿过图26中的线25-25截取的。图26是穿过图25中的线26-26截取的图解截面视图。具体实施方式本专利技术的实施例涵盖用于形成竖向延伸的晶体管的阵列的方法，例如，如可能用于包括可编程电荷存储晶体管的存储器电路的阵列中。在图1到11中示出并且参考图1到11描述第一实例实施例。参考图1和2，构造10包括基底衬底11，所述基底衬底可包含导电(conductive)/导体/传导(conducting)(即，在本文中以电气方式)、半导电(semiconductive)/半导体/半传导(semiconducting)或绝缘性(insulative)/绝缘体/绝缘(insulating)(即，在本文中以电气方式)材料中的任何一或多种。各种材料已经竖向形成在基底衬底11上方。材料可在图1和2所描绘的材料的旁边、竖向向内或竖向向外。举例来说，集成电路的其它部分制造或完全制造的组件可提供在基底衬底11上方、周围或内部某处。还可制造用于操作晶体管的阵列内的组件的控制和/或其它外围电路，且控制和/或其它外围电路可以或可以不完全地或部分地在晶体管阵列或子阵列内。此外，也可相对彼此独立地、先后地或以其它方式制造和操作多个子阵列。如本文档中所使用，“子阵列”也可被视为阵列。不同组成第一材料16和第二材料18的竖直交替的层12和14已经相对于或高于基底衬底11形成。在图1中构造10示出为具有十七个竖直交替的层12和14，然而可以形成更少或很可能多的多(例如，数十、数百等)的层。因此，更多层12和14可在所描绘的层下方并在基底衬底11上方，和/或更多层12和14可在所描绘的层上方。当此类层中的一些或全部保持在阵列的完成的构造中且在不同层14之间竖向电气地隔离某些特征时，第一材料16包括绝缘材料。第二材料18可完全牺牲，且因此可包括导电材料、半导电材料和绝缘材料中的任何一或多种。一种实例第一材料16是二氧化硅，且一种实例第二材料18是氮化硅。所述实例材料可形成为相对彼此具有相同或不同厚度，且每种材料在材料16、18的实例描绘的堆叠内不必具有相同的相应的厚度。竖向延伸的虚拟结构开口20已经形成到竖直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于形成竖向延伸的晶体管的阵列的方法，其包括：/n形成绝缘材料以及空隙空间的竖直交替的层；/n形成(a)竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的个体纵向对准的沟道开口，以及(b)竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的水平延长的沟槽；/n用导电材料填充所述空隙空间层，方法是使所述导电材料或其一或多个前体流动穿过(a)以及(b)中的至少一个进入到所述空隙空间层中；以及/n在所述填充之后，沿着所述绝缘材料层并且在所述填充的空隙空间层中沿着所述导电材料在所述个体沟道开口中形成晶体管沟道材料。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170920 US 15/710,4321.一种用于形成竖向延伸的晶体管的阵列的方法，其包括：
形成绝缘材料以及空隙空间的竖直交替的层；
形成(a)竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的个体纵向对准的沟道开口，以及(b)竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的水平延长的沟槽；
用导电材料填充所述空隙空间层，方法是使所述导电材料或其一或多个前体流动穿过(a)以及(b)中的至少一个进入到所述空隙空间层中；以及
在所述填充之后，沿着所述绝缘材料层并且在所述填充的空隙空间层中沿着所述导电材料在所述个体沟道开口中形成晶体管沟道材料。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述流动穿过(a)：竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的所述个体纵向对准的沟道开口。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述流动穿过(b)：竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的所述水平延长的沟槽。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述流动穿过(a)：竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的所述个体纵向对准的沟道开口，并且所述流动穿过(b)：竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的所述水平延长的沟槽。


5.根据权利要求1所述的方法，其中所述流动仅穿过(a)：竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的所述个体纵向对准的沟道开口，并且所述流动并不穿过(b)：竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的所述水平延长的沟槽。


6.根据权利要求5所述的方法，其包括形成(b)：竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的所述水平延长的沟槽以及在所述流动穿过(a)之前在所述沟槽内形成固体材料两者。


7.根据权利要求5所述的方法，其包括形成(b)：竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的所述水平延长的沟槽以及在所述流动穿过(a)之后在所述沟槽内形成固体材料两者。


8.根据权利要求1所述的方法，其中所述流动仅穿过(b)：竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的所述水平延长的沟槽，并且所述流动并不穿过(a)：竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的所述个体纵向对准的沟道开口。


9.根据权利要求8所述的方法，其包括形成(a)：竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的所述个体纵向对准的沟道开口以及在所述流动穿过(b)之后在所述沟道开口内形成固体材料两者。


10.根据权利要求8所述的方法，其包括形成(a)：竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的所述个体纵向对准的沟道开口以及在所述流动穿过(b)之前在所述沟道开口内形成固体材料两者。


11.根据权利要求1所述的方法，其包括在所述沟槽中形成所述晶体管沟道材料，同时在所述个体沟道开口中形成所述晶体管沟道材料并且其保持在所述阵列的完成的构造中的所述沟槽中。


12.根据权利要求1所述的方法，其包括：
在形成所述空隙空间层之前穿过所述绝缘材料层形成竖向延伸的虚拟结构开口；
在形成所述空隙空间层之前形成所述沟槽；以及
在所述虚拟结构开口中并且在所述沟槽中形成所述晶体管沟道材料，同时在所述个体沟道开口中形成所述晶体管沟道材料并且其保持在所述虚拟结构开口中并且在所述阵列的完成的构造中的所述沟槽中。


13.根据权利要求1所述的方法，其包括：
在形成所述空隙空间层之前穿过所述绝缘材料层形成竖向延伸穿过阵列的通孔开口；以及
在保持在所述阵列的完成的构造中的个体所述穿过阵列的通孔开口中形成电气地操作的穿过阵列的通孔。


14.根据权利要求1所述的方法，其中所述沟槽以及所述沟道开口中的每一个经形成为竖直的或在竖直的10°内。


15.根据权利要求1所述的方法，其包括在形成所述晶体管沟道材料之前沿着所述绝缘材料层并且在所述填充的空隙空间层中沿着所述导电材料在所述个体沟道开口中形成电荷传递材料。


16.根据权利要求15所述的方法，其包括直接地沿着所述电荷传递材料形成所述晶体管沟道材料。


17.根据权利要求15所述的方法，其包括在形成所述电荷传递材料之前沿着所述绝缘材料层并且在所述填充的空隙空间层中沿着所述导电材料形成电荷阻挡材料以及电荷存储材料或电荷捕集材料中的至少一种。


18.一种用于形成竖向延伸的晶体管的阵列的方法，其包括：
形成绝缘材料以及空隙空间的竖直交替的层，个体纵向对准的沟道开口竖向地延伸穿过所述绝缘材料层；
用导电材料填充所述空隙空间层，方法是使所述导电材料或其一或多个前体流动穿过所述沟道开口进入到所述空隙空间层中，所述填充在个体所述沟道开口内竖向地沿着所述绝缘材料层形成所述导电材料；
在所述填充之后，从在所述个体沟道开口内竖向地沿着所述绝缘材料层移除所述导电材料；以及
在所述移除之后，沿着所述绝缘材料层并且在所述填充的空隙空间层中沿着所述导电材料在所述个体沟道开口中形成晶体管沟道材料。


19.根据权利要求18所述的方法，其包括形成竖向地延伸穿过所述绝缘材料层的水...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·格林利，E·A·麦克蒂尔，J·M·梅尔德里姆，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US