[发明专利]包括支柱的存储节点中的减少电荷约束区的电子装置以及相关方法及系统

说明书

一种电子装置包括交替的介电材料与导电材料的堆叠、垂直延伸穿过所述堆叠的支柱区、在所述支柱区内且横向邻近于所述堆叠的所述介电材料及所述导电材料的氧化物材料及横向邻近于所述氧化物材料且在所述支柱区内的存储节点。所述存储节点的电荷约束区与所述堆叠的所述导电材料水平对准。所述电荷约束区在垂直方向上的高度小于所述堆叠的相应横向邻近导电材料在所述垂直方向上的高度。还公开相关方法及系统。

优先权主张

本申请案主张在2020年11月9日申请的题为“包括支柱的存储节点中的减少电荷约束区的电子装置以及相关方法及系统(ELECTRONIC DEVICES COMPRISING REDUCEDCHARGE CONFINEMENT REGIONS IN STORAGE NODES OF PILLARS AND RELATED METHODSAND SYSTEMS)”的序列号为17/092,916的美国专利申请案的申请日的权益。

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支柱的存储节点中的减少电荷约束区的电子装置以及相关方法及系统。

背景技术

电子装置(例如，微电子装置、存储器装置)设计者通常希望通过减小个别特征的尺寸及通过减小相邻特征之间的分离距离来提高电子装置内的特征(例如，组件)的集成度或密度。电子装置设计者还希望设计不仅是紧凑的而且提供性能优点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了越来越高的要求。一种解决方案是形成三维(3D)电子装置，例如3D NAND装置，其中存储器单元垂直堆叠于衬底上。

在一些3D NAND装置中，垂直结构可包含电荷存储结构(例如，“电荷俘获”结构，其还可称为“存储节点”)。电荷俘获结构可包含可操作以有效地“俘获”电荷且在电子装置的写入期间存储电荷的电荷存储材料(例如，介电材料)。擦除电子装置有效地从电荷俘获结构移除电荷。

然而，随着存储器单元更靠近地形成在一起且以更小尺寸形成，相邻存储器单元(例如，NAND存储器单元)之间的单元到单元耦合及干扰增加、横向电荷迁移增多且出现编程擦除及数据保留问题。

发明内容

本文中描述的实施例包含包括支柱的存储节点中的减少电荷约束区的电子装置以及相关方法及系统。根据本文中描述的一个实施例，一种电子装置包括：交替的介电材料与导电材料的堆叠；支柱区，其垂直延伸穿过所述堆叠；氧化物材料，其在所述支柱区内且横向邻近于所述堆叠的所述介电材料及所述导电材料；及存储节点，其横向邻近于所述氧化物材料且在所述支柱区内，所述存储节点的电荷约束区与所述堆叠的所述导电材料水平对准，且所述电荷约束区在垂直方向上的高度小于所述堆叠的相应横向邻近导电材料在所述垂直方向上的高度。

根据本文中描述的额外实施例，一种电子装置包括：交替的介电材料与导电材料的堆叠；及所述堆叠中的一或多个支柱，所述一或多个支柱包括：氧化物材料，其横向邻近于所述介电材料及所述导电材料；存储节点，其包括电荷约束区及外围区，所述电荷约束区在所述氧化物材料的垂直邻近部分之间且横向邻近于所述堆叠的所述导电材料；隧道材料，其横向邻近于所述存储节点；及通道材料，其横向邻近于所述隧道材料。

此外，根据本文中描述的额外实施例，一种形成电子装置的方法包括：在交替的介电材料与氮化物材料的堆叠中形成支柱开口；移除邻近于所述支柱开口的所述堆叠的所述氮化物材料的部分以形成所述氮化物材料的凹入区；形成横向邻近于所述堆叠的所述介电材料且在所述氮化物材料的所述凹入区内的氧化物材料；形成横向邻近于所述氧化物材料的电荷存储材料，所述电荷存储材料包括与所述堆叠的所述氮化物材料水平对准的电荷约束区；移除所述堆叠的所述氮化物材料的额外部分以在所述堆叠的所述介电材料之间形成单元开口；及在所述单元开口中形成导电材料，所述导电材料在垂直方向上的高度大于所述电荷约束区在所述垂直方向上的高度。