[发明专利]包括金属氧化物材料的电子装置及相关方法及系统

说明书

一种电子装置包括含有一或多个材料堆叠的堆叠结构及邻近于所述材料堆叠的金属氧化物材料。所述堆叠的所述材料包括一或多种硫属化物材料。所述金属氧化物材料包括氧化铝、硅酸铝、氧化铪、硅酸铪、氧化锆、硅酸锆或其组合且所述金属氧化物材料从所述一或多个材料堆叠的上部连续延伸到所述一或多个材料堆叠的下部。公开额外电子装置，以及相关系统及形成电子装置的方法。

优先权主张

本申请案主张2019年10月28日申请的“包括金属氧化物材料的电子装置及相关方法及系统(ELECTRONIC DEVICES COMPRISING METAL OXIDE MATERIALS AND RELATEDMETHODS AND SYSTEMS)”的序列号为16/665,679的美国专利申请案的申请日期的权益。

技术领域

本文中公开的实施例涉及电子装置及电子装置制造。更特定来说，本公开的实施例涉及包括具有经改进势垒性质的密封材料的电子装置且涉及相关方法及系统。

背景技术

电子装置(例如，半导体装置、存储器装置)设计者通常期望通过减小个别特征的尺寸且通过减小相邻特征之间的分开距离而增大电子装置内的特征(例如，组件)的集成水平或密度。电子装置设计者还期望设计不仅紧凑而且提供性能优势以及简化设计的架构。减小特征的尺寸及间隔对用于形成电子装置的方法提出越来越高的要求。一个解决方案是形成三维(3D)电子装置，例如3D交叉点存储器装置，其中竖直而非水平布置特征。为形成特征，多个材料经定位于彼此上方且经蚀刻以形成材料堆叠。材料包含硫属化物材料及电极材料。堆叠的一些材料对随后进行的工艺动作敏感，例如对后续工艺动作的工艺温度或蚀刻条件敏感。堆叠的材料可举例来说为热敏性或对蚀刻化学及工艺条件敏感。堆叠的材料所暴露于的工艺温度的范围在275℃与375℃之间且此范围内的温度氧化或以其它方式损坏敏感材料。

为保护堆叠的材料，密封材料已形成于堆叠上方。密封材料包括与氧化硅(SiO_x)组合的氮化硅(SiN)。当用作密封材料时，SiN常规地通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺形成且SiO_x常规地通过等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺形成于SiN上方。然而，当以足够厚度形成PECVD SiN/PEALD SiO_x密封材料以提供所要保护性质时，PECVD及PEALD工艺的工艺条件损坏堆叠的敏感材料。SiN还未均匀覆盖堆叠的侧壁以充分保护堆叠的材料。此外，当常规PECVD SiN/PEALD SiO_x密封材料形成于堆叠上方时，邻近堆叠之间的间隔减小且形成瓶颈或夹止，从而导致在邻近堆叠的上部之间发生所谓的“面包状囤积”效应。PECVD SiN/PEALD SiO_x密封材料的形成还归因于形成常规PECVD SiN/PEALDSiO_x密封材料以提供足够势垒性质的厚度而增大堆叠的宽高比。然而，如果以较低厚度形成PECVD SiN/PEALD SiO_x密封材料，那么PECVD SiN/PEALD SiO_x密封材料未提供足够势垒性能及侧壁覆盖率。当电介质材料随后形成于邻近堆叠之间时，PECVD SiN/PEALD SiO_x密封材料的瓶颈部分防止电介质材料完全填充堆叠之间的开口且在电介质材料中形成空隙。由于特征的宽高比持续增大且邻近特征之间的间隔随着存储器密度增大而持续减小，因此常规PECVD SiN/PEALD SiO_x密封材料未提供足够势垒性质且归因于邻近堆叠之间的减小距离而导致面包状囤积。

发明内容

公开一种电子装置，所述电子装置包括含有一或多个材料堆叠的堆叠结构及邻近于所述一或多个材料堆叠的金属氧化物材料。所述一或多个堆叠的材料包括一或多种硫属化物材料。所述金属氧化物材料包括氧化铝、硅酸铝、氧化铪、硅酸铪、氧化锆、硅酸锆或其组合且所述金属氧化物材料从所述一或多个材料堆叠的上部连续延伸到所述一或多个材料堆叠的下部。