JP2023517740A - スタジアム構造を含むマイクロ電子デバイス並びに関連するメモリデバイス及び電子システム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2020年3月17日に出願された「MICROELECTRONIC DEVICES INCLUDING STAIRCASE STRUCTURES, AND RELATED MEMORY DEVICES AND ELECTRONIC SYSTEMS」という名称の米国特許出願16/821,818の出願日の利点を主張するものである。
Claims (29)
- それぞれが導電構造と、前記導電構造に垂直方向で近い絶縁構造とを含む層を有するスタック構造と、
前記スタック構造内にあるスタジアム構造であって、
前記層の縁を含む段を有する順階段構造、
前記順階段構造に対向し、前記層の追加縁を含む追加段を有する逆階段構造、及び
前記順階段構造と前記逆階段構造との間に水平方向で介在する中央領域を含む
スタジアム構造と、
前記スタック構造の下に置かれ、前記スタジアム構造の前記中央領域の水平境界内にディスクリート導電構造を含み、前記ディスクリート導電構造が、誘電材料によって水平方向で互いに分離されるソース層と、
前記スタジアム構造の前記中央領域の前記水平境界内に閉じ込められて前記ソース層の前記ディスクリート導電構造と前記スタジアム構造の前記中央領域との間に垂直方向で介在するマスキング構造であって、前記ディスクリート導電構造間に水平方向で介在する前記誘電材料の部分を水平方向で被覆するセグメントを含むマスキング構造と、
を含むマイクロ電子デバイス。 - 前記ソース層は、
第1の水平方向に延びる前記ディスクリート導電構造の行と、
前記第1の水平方向に直交する第2の水平方向に延びる前記ディスクリート導電構造の列とを含む、
請求項1に記載のマイクロ電子デバイス。 - 前記ソース層の前記ディスクリート導電構造は、導電的にドープされた多結晶シリコンを含む、請求項1に記載のマイクロ電子デバイス。
- 前記マスキング構造の最も外側の水平境界は、前記スタジアム構造の前記中央領域の水平境界よりも小さい、請求項1に記載のマイクロ電子デバイス。
- 前記マスキング構造の前記セグメントのいくつかは、前記ディスクリート導電構造のいくつかに部分的に水平方向で重なる、請求項1に記載のマイクロ電子デバイス。
- 前記マスキング構造を通って垂直方向に延び、前記マスキング構造の前記セグメント間に水平方向で配置される開口部をさらに含む、請求項1から5のいずれか一項に記載のマイクロ電子デバイス。
- 前記マスキング構造内の前記開口部は、前記ディスクリート導電構造のいくつかの水平境界内に閉じ込められる、請求項6に記載のマイクロ電子デバイス。
- 前記マスキング構造内の前記開口部は、誘電充填材料が充填される、請求項6に記載のマイクロ電子デバイス。
- 前記マスキング構造は、導電材料を含む、請求項1から5のいずれか一項に記載のマイクロ電子デバイス。
- 前記導電材料は、元素として存在するタングステンを含む、請求項9に記載のマイクロ電子デバイス。
- それぞれが導電構造と、前記導電構造に垂直方向で近い誘電構造とを含む層を含むスタック構造と、
前記スタック構造内にあるスタジアム構造であって、
互いの鏡像であり、それぞれが前記層のうちの少なくともいくつかの縁を含む段を有する対向階段構造、及び
前記対向階段構造間に水平方向で介在する中央領域を含む
スタジアム構造と、
前記スタック構造の垂直方向で下方にあるソース層であって、
前記スタジアム構造の前記対向階段構造の水平境界内のディスクリート導電構造、及び
前記スタジアム構造の前記中央領域の水平境界内にあり、前記ディスクリート導電構造のうちの1つ又は複数よりも相対的に大きい水平方向の寸法を有する追加ディスクリート導電構造を含む
ソース層と、
を含むマイクロ電子デバイス。 - 前記ソース層の前記追加ディスクリート導電構造は、前記スタジアム構造の前記対向階段構造のうちの第1の階段構造の垂直方向の最も低い段から前記スタジアム構造の前記対向階段構造のうちの第2の階段構造の垂直方向の最も低い段へ、前記スタジアム構造の前記中央領域を横切って、第1の水平方向に連続して延びる、請求項11に記載のマイクロ電子デバイス。
- 前記ソース層の前記追加ディスクリート導電構造は、前記スタジアム構造の前記中央領域の水平領域の実質的に全てを横切って水平方向に延びる、請求項11に記載のマイクロ電子デバイス。
- 前記ソース層の前記追加ディスクリート導電構造は、前記ソース層の前記ディスクリート導電構造と実質的に同一の垂直方向位置及び実質的に同一の材料組成を有する、請求項11から13のいずれか一項に記載のマイクロ電子デバイス。
- 層に配置された導電構造と絶縁構造との垂直方向に交互の配列を含み、前記層のそれぞれは、個々に、前記導電構造のうちの少なくとも1つ及び前記絶縁構造のうちの少なくとも1つを含む、スタック構造と、
前記スタック構造内にあるスタジアム構造であって、
個々に、少なくともいくつかの前記層の水平方向端部を含む段を有する対向階段構造、及び
前記対向階段構造間に水平方向で介在する中央領域を含む
スタジアム構造と、
前記スタック構造の下に置かれたディスクリート導電構造であって、前記ディスクリート導電構造のグループが、前記スタジアム構造の前記中央領域の水平境界内に配置されるディスクリート導電構造と、
前記ディスクリート導電構造とスタジアム構造の前記中央領域との間に介在する導電マスキング構造と、
前記スタック構造を通って垂直方向に延びるメモリセルのストリングと、
を含むメモリデバイス。 - 前記スタック構造の上に置かれ、メモリセルの前記ストリングに電気的に結合されたデジット線と、
前記スタック構造の下に置かれ、メモリセルの前記ストリングに電気的に結合されたソース構造と、
前記スタジアム構造の前記対向階段構造の前記段のうちの少なくともいくつかの上の導電接触構造と、
前記導電接触構造に電気的に結合された導電配線構造と、
前記ソース構造、前記デジット線、及び前記導電配線構造に電気的に結合された制御デバイスと、
をさらに含む、請求項15に記載のメモリデバイス。 - 前記ソース構造及び前記ディスクリート導電構造は、互いに実質的に同一の垂直方向位置に配置される、請求項16に記載のメモリデバイス。
- 前記導電マスキング構造は、前記スタジアム構造の前記中央領域の水平境界内に実質的に閉じ込められ、前記導電マスキング構造は、前記スタジアム構造の前記中央領域の前記水平境界内に配置された前記ディスクリート導電構造の前記グループの全体よりも少ないグループにわたって水平方向に延びる、請求項15から17のいずれか一項に記載のメモリデバイス。
- 導電マスキング構造の水平方向中心は、前記スタジアム構造の前記中央領域の水平方向中心と実質的に整列している、請求項18に記載のメモリデバイス。
- 前記導電マスキング構造は、前記導電マスキング構造を通って垂直方向に延びる開口部をさらに含み、水平方向中心前記開口部は、前記ディスクリート導電構造の前記グループの前記ディスクリート導電構造のうちのいくつかの水平方向中心と実質的に整列している、請求項18に記載のメモリデバイス。
- 前記ディスクリート導電構造の前記グループの水平方向で近いディスクリート導電構造間に水平方向で介在し、前記ディスクリート導電構造の前記グループと前記導電マスキング構造との間に垂直方向で介在し、前記導電マスキング構造内で前記開口部を充填する誘電材料をさらに含む、請求項20に記載のメモリデバイス。
- 3D NANDフラッシュメモリデバイスであって、前記3D NANDフラッシュメモリデバイスは、
層に配置された垂直方向に交互の導電構造と絶縁構造とを含むスタック構造を含み、前記スタック構造は、
スタック構造内で互いに異なる垂直方向位置に配置されたスタジアム構造を含む分散スタジアム領域を含み、前記スタジアム構造は、それぞれ、個々に、
前記層の部分の縁を含む順階段構造と、
前記順階段構造の鏡像であり、前記層の前記部分の追加縁を含む逆階段構造と、
前記順階段構造と前記逆階段構造との間に水平方向で介在する中央領域とを含み、
前記スタック構造は、前記分散スタジアム領域と水平方向で近いメモリアレイ領域をさらに含み、
前記3D NANDフラッシュメモリデバイスは、前記スタック構造の垂直方向で下に置かれたソース層をさらに含み、前記ソース層は、
前記スタック構造の前記メモリアレイ領域の水平境界内のソース構造と、
前記スタック構造の前記分散スタジアム領域の水平境界内のディスクリート導電構造とを含み、
前記3D NANDフラッシュメモリデバイスは、前記ディスクリート導電構造と前記スタック構造との間に垂直方向で介在し、前記スタック構造内の相対的に低い垂直方向位置に配置された前記スタジアム構造のうちの1つの前記中央領域の水平境界内に実質的に水平方向で閉じ込められたマスキング構造と、
前記スタック構造の前記メモリアレイ領域の水平境界内にあり、前記スタック構造を通って垂直方向に延びる半導電ピラー構造とをさらに含む、
3D NANDフラッシュメモリデバイス。 - 前記3D NANDフラッシュメモリデバイスは、前記スタック構造の前記メモリアレイ領域の水平境界の垂直方向で上に置かれ、その内部にあるデジット線をさらに含み、前記半導電ピラー構造は、前記デジット線及び前記ソース構造と電気通信状態にあり、
前記3D NANDフラッシュメモリデバイスは、前記メモリアレイ領域の垂直方向で上に置かれ前記メモリアレイ領域の水平境界内にある制御デバイスをさらに含み、前記制御デバイスは、前記スタック構造の前記層の前記ソース構造、前記デジット線、及び前記導電構造と電気通信状態にあるCMOS回路構成を含む、
請求項22に記載の3D NANDフラッシュメモリデバイス。 - 前記ソース層の前記ディスクリート導電構造は、少なくとも1つの誘電材料によって、別のディスクリート導電構造及び前記ソース構造から電気的に絶縁されている、請求項22に記載の3D NANDフラッシュメモリデバイス。
- 前記マスキング構造は、前記スタジアム構造のうちの前記1つの前記中央領域の前記水平境界内で、互いに水平方向で近い前記ディスクリート導電構造のうちのいくつかの間で水平方向に延び、互いに水平方向で近い前記ディスクリート導電構造のうちのいくつかと水平方向で部分的に重なる導電材料を含む、請求項22から24のいずれか一項に記載の3D NANDフラッシュメモリデバイス。
- 前記マスキング構造は、前記導電材料を通って垂直方向に延び、前記ディスクリート導電構造のうちの前記いくつかと水平方向で重なる充填済み開口部をさらに含み、前記充填済み開口部は当該開口部内に誘電材料を有する、請求項25に記載の3D NANDフラッシュメモリデバイス。
- 前記マスキング構造の水平境界及びより低い垂直境界を実質的に被覆して囲む誘電内張り材料をさらに含む、請求項22から24のいずれか一項に記載の3D NANDフラッシュメモリデバイス。
- 入力デバイスと、
出力デバイスと、
前記入力デバイス及び前記出力デバイスに動作可能に結合されたプロセッサデバイスと、
前記プロセッサデバイスと動作可能に結合され、少なくとも1つのマイクロ電子デバイス構造を含むメモリデバイスとを含む電子システムであって、前記少なくとも1つのマイクロ電子デバイス構造は、
それぞれが導電構造と、前記導電構造に垂直方向で近い誘電構造とを含む層を含むスタック構造と、
前記スタック構造内にあり、前記層のうちの少なくともいくつかの縁を含む段を呈するスタジアム構造と、
前記スタック構造の垂直方向で下方にあり、前記スタジアム構造の水平境界内にディスクリート導電構造を含むソース層と、
前記段を有さない前記スタジアム構造の水平方向中央領域の水平境界内に実質的に閉じ込められたマスキング構造であって、前記スタジアム構造の前記水平方向中央領域の前記水平境界内で、前記ソース層の前記ディスクリート導電構造のいくつかの間に水平方向に延びて、且つ、前記ソース層の前記ディスクリート導電構造のいくつかと重なる少なくとも1つのマスキング材料を含むマスキング構造を含む、
電子システム。 - 前記メモリデバイスは、3D NANDフラッシュメモリデバイスを含む、請求項28に記載の電子システム。
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