集成电路系统、包括存储器单元串的存储器阵列、用于形成集成电路系统的方法和用于形成包括存储器单元串的存储器阵列的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于形成集成电路系统的方法，其包括形成包括竖直交替的第一阶层和第二阶层的堆叠。所述堆叠在其中包括腔，所述腔包括阶梯结构。用绝缘体材料对所述腔的侧壁和所述阶梯结构的梯级进行加衬。在所述腔中从所述绝缘体材料径向地向内形成绝缘性材料。从所述腔移除所述绝缘性材料的上部部分以在所述腔的底部中在所述阶梯结构之上留下所述绝缘性材料。在所述移除之后，在所述腔中在所述绝缘性材料上方形成绝缘材料。公开了其它实施例，包含独立于方法的结构。包含独立于方法的结构。包含独立于方法的结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成电路系统、包括存储器单元串的存储器阵列、用于形成集成电路系统的方法和用于形成包括存储器单元串的存储器阵列的方法


[0001]本文中所公开的实施例涉及集成电路系统和用于形成集成电路系统的方法。

技术介绍

[0002]存储器是一种类型的集成电路系统且在计算机系统中用于存储数据。存储器可被制造成个别存储器单元的一或多个阵列。可使用数字线(其也可被称为位线、数据线或感测线)和存取线(其也可被称为字线或栅极线(gateline/gate line))向存储器单元进行写入或从存储器单元进行读取。感测线可沿着阵列的列导电性地互连存储器单元，且存取线可沿着阵列的行导电性地互连存储器单元。每一存储器单元可通过感测线和存取线的组合被唯一地寻址。
[0003]存储器单元可为易失性、半易失性或非易失性的。非易失性存储器单元可在没有电力的情况下将数据存储很长一段时间。非易失性存储器被常规地指定为具有至少约10年的保留时间的存储器。易失性存储器会消散，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少的保留时间。无论如何，存储器单元都经配置以在至少两种不同的可选择状态下保留或存储存储器。在二进制系统中，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多于两个层级或状态的信息。
[0004]场效应晶体管是可用于存储器单元中的一种类型的电子组件。这些晶体管包括一对导电性源极/漏极区，其间具有半导电性沟道区。导电性栅极邻近于沟道区且通过薄栅极绝缘体与沟道区分离。向栅极施加合适的电压会允许电流通过沟道区从源极/漏极区中的一者流动到另一者。当从栅极移除电压时，极大地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和导电性栅极之间的栅极构造的部分的可逆可编程电荷存储区。
[0005]快闪存储器是一种类型的存储器，且在现代计算机和装置中具有众多用途。举例来说，现代个人计算机可具有存储在快闪存储器芯片上的BIOS。作为另一实例，越来越常见的是，计算机和其它装置在固态驱动器中利用快闪存储器来替换常规的硬盘驱动器。作为又一实例，快闪存储器在无线电子装置中流行，这是因为快闪存储器使制造商能够在新通信协议变得标准化时支持所述新通信协议，且使制造商能够提供远程地升级装置以增强特征的能力。
[0006]NAND可为集成快闪存储器的基本架构。NAND单元单位包括串联耦合到存储器单元的串联组合的至少一个选择装置(其中所述串联组合通常被称为NAND串)。NAND架构可以三维布置而配置，所述三维布置包括竖直堆叠的存储器单元，所述竖直堆叠的存储器单元个别地包括可逆可编程竖直晶体管。控制或其它电路系统可形成于竖直堆叠的存储器单元下方。其它易失性或非易失性存储器阵列架构还可包括个别地包括晶体管的竖直堆叠的存储器单元。
[0007]存储器阵列可以存储器页、存储器块和部分块(例如子块)及存储器平面而布置，例如如美国专利申请公开案第2015/0228651号、第2016/0267984号和第2017/0140833号中的任一者中所展示和描述。存储器块可至少部分地界定竖直堆叠的存储器单元的个别字线阶层中的个别字线的纵向轮廓。与这些字线的连接可在竖直堆叠的存储器单元的阵列的端或边缘处的所谓的“阶梯结构”中发生。阶梯结构包含个别“梯阶”(被替代地称为“梯级”或“阶梯”)，其界定个别字线的接触区，在所述接触区上竖向延伸的导电性通孔接触以提供对字线的电存取。
附图说明
[0008]图1是根据本专利技术的实施例的过程中的衬底的一部分的图解视图。
[0009]图2是图1的一部分的放大图解截面图且穿过图3中的线2
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2被截取。
[0010]图3是穿过图2中的线3
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3截取的图解截面图。
[0011]图4是穿过图5中的线4
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4截取的截面图。
[0012]图5是图3的一部分的放大图。
[0013]图6是图1的一部分的放大图。
[0014]图7是穿过图6中的线7
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7截取的图解截面图。
[0015]图8至16和19至28是根据本专利技术的一些实施例的过程中的图1至7的构造或其部分的图解依序截面图、展开图、放大图和/或部分视图。
[0016]图17和18展示本专利技术的替代实例方法和/或结构实施例。
具体实施方式
[0017]本专利技术的实施例涵盖用于形成例如存储器电路系统、逻辑电路系统或其它现有的或未来开发的集成电路系统的集成电路系统的方法。在一个实例中，此类集成电路系统包括存储器阵列，例如NAND或其它存储器单元的阵列，在阵列下可具有至少一些外围控制电路系统(例如阵列下CMOS)。本专利技术的实施例还涵盖独立于制造方法的现有的或未来开发的集成电路系统，例如包括存储器阵列(例如NAND架构)的存储器电路系统。首先参考图1至28描述实例方法实施例，其可被视为存储器电路系统的形成中的“后栅极”或“替换栅极”过程，且从图1至5开始。
[0018]图1至5展示具有两个存储器阵列区12的构造10，在所述存储器阵列区中将形成晶体管和/或存储器单元的竖向延伸串。阶梯区13在存储器阵列区12之间且其中已或将形成一或多个阶梯结构。实例构造10包括具有导电性/导体/导电、半导电性/半导体/半导电或绝缘性/绝缘体/绝缘(即，本文中在电学上)材料中的任何一或多者的基底衬底11。各种材料已竖向地形成于基底衬底11之上。材料可在图1至5所描绘的材料旁边、从其竖向地向内或从其竖向地向外。举例来说，集成电路系统的其它部分制造或完全制造的组件可设置于基底衬底11上方、周围或内部的某处。还可制造用于操作存储器单元的竖向延伸串阵列(例如阵列12)内的组件的控制和/或其它外围电路系统，且所述电路系统可或可不完全或部分地在阵列或子阵列内。此外，还可相对于彼此独立地、相继地或以其它方式制造和操作多个子阵列。在此文件中，“子阵列”也可被视为阵列。
[0019]包括导体材料17的导体阶层16已形成于衬底11上方。导体阶层16可包括用于控制
对将在阵列12内形成的晶体管和/或存储器单元的读取和写入存取的控制电路系统(例如外围阵列下电路系统和/或共同源极线或板)的部分。包括竖直交替的绝缘性阶层20和导电性阶层22的堆叠18已形成于导体阶层16上方。阶层20和22中的每一者的实例厚度为22至60纳米。仅展示少量的阶层20和22，其中堆叠18更可能包括几十、一百或更多等个阶层20和22。可或可不为外围和/或控制电路系统的部分的其它电路系统可在导体阶层16和堆叠18之间。举例来说，此类电路系统的导电性材料和绝缘性材料的多个竖直交替阶层可在最下部导电性阶层22下方和/或在最上部导电性阶层22上方。举例来说，一或多个选择栅极阶层(未展示)可在导体阶层16和最下部导电性阶层22之间，且一或多个选择栅极阶层可在最上部导电性阶层22上方。替代地或另外，所描绘的最上部及最下部导电性阶层22中的至少一者可为选择栅极阶层。无论如何，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于形成集成电路系统的方法，其包括：形成包括竖直交替的第一阶层和第二阶层的堆叠，所述堆叠在其中包括腔，所述腔包括阶梯结构；用绝缘体材料对所述腔的侧壁和所述阶梯结构的梯级进行加衬；在所述腔中从所述绝缘体材料径向地向内形成绝缘性材料；从所述腔移除所述绝缘性材料的上部部分以在所述腔的底部中在所述阶梯结构之上留下所述绝缘性材料；及在所述移除之后，在所述腔中在所述绝缘性材料上方形成绝缘材料。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述绝缘体材料具有与所述第一阶层和所述第二阶层的组成物不同的组成物。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一阶层和所述第二阶层中的一者总体地包括二氧化硅；所述绝缘体材料是Si
x
O
y
C
z
、多孔碳、氧化铝和未掺杂的元素形式硅中的至少一者。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述梯级个别地包括梯面和立板，所述绝缘体材料的厚度小于所述立板的高度和所述梯面的深度中的每一者。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述绝缘体材料和所述绝缘性材料具有相对于彼此不同的组成物。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述从所述腔移除所述绝缘性材料的所述上部部分包括蚀刻，所述蚀刻是相对于所述绝缘体材料选择性地进行的。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述选择性地按体积计为至少10:1。8.根据权利要求1所述的方法，其包括：当在所述腔中从所述绝缘体材料径向地向内形成所述绝缘性材料时，在所述堆叠顶上在所述腔旁边形成所述绝缘性材料；及在所述腔中在所述绝缘性材料上方形成所述绝缘材料之前，从在所述堆叠顶上在所述腔旁边移除所有所述绝缘性材料。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述从所述腔移除所述绝缘性材料的所述上部部分包括各向同性湿式蚀刻，且所述从在所述堆叠顶上在所述腔旁边移除所述绝缘性材料的所有剩余部分包括CMP。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述绝缘性材料在所述腔中被形成为大于所述阶梯结构的高度的厚度。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述从所述腔移除所述绝缘性材料的所述上部部分会留下所述绝缘性材料以此后使其厚度大于所述阶梯结构的所述高度。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述绝缘材料经形成以填充所述绝缘性材料上方的所述腔。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述绝缘材料经形成以在单一沉积步骤中填充所述绝缘性材料上方的所述腔。14.根据权利要求12所述的方法，其中所述绝缘材料经形成以在至少两个时间间隔的沉积步骤中填充所述绝缘性材料上方的所述腔。15.根据权利要求14所述的方法，其包括在所述至少两个时间间隔的沉积步骤中的至
少两者之间移除所述绝缘材料中的一些。16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对所述腔的所述侧壁和所述阶梯结构的所述梯级进行加衬会形成第一绝缘体材料内衬，且所述方法进一步包括：在所述腔中形成所述绝缘性材料之前，在所述第一绝缘体材料内衬之上形成第二绝缘体材料内衬，所述第二绝缘体材料内衬包括具有与所述第一绝缘体材料内衬的所述绝缘体材料不同的组成物的第二绝缘体材料。17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第二绝缘体材料和所述绝缘性材料具有相对于彼此相同的组成物。18.根据权利要求1所述的方法，其中所述绝缘性材料和所述绝缘材料具有相对于彼此相同的组成物。19.根据权利要求18所述的方法，其包括在竖直横截面中跨越所述腔横向地延伸的接缝，所述绝缘材料在所述接缝正上方，且所述绝缘性材料在所述接缝正下方。20.根据权利要求1所述的方法，其中所述腔中的所述绝缘材料包括在竖直横截面中在所述腔中的一对相对横向突出部，所述相对横向突出...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：