Слой посадки из окиси алюминия для проводящих каналов для устройства трехмерной цепи
Предложена многоуровневая укладка элементов памяти, имеющих слой из оксида алюминия (AlOx) в качестве благородного слоя HiK для обеспечения избирательности остановки вытравливания. Каждый уровень укладки включает в себя устройство элемента памяти. Схема включает в себя поликристаллический слой выбора затвора (слой поли-SGS), примыкающий к многоуровневой укладке элементов памяти, причем слой поли-SGS предназначен для обеспечения сигнала выбора затвора для элементов памяти многоуровневой укладки. Схема также включает в себя проводящий слой истока для обеспечения проводника истока для канала для уровней укладки. Слой AlOx расположен между слоем истока и слоем поли-SGS и обеспечивает избирательность как при сухом вытравливании, так и при влажном вытравливании для формирования канала для электрического соединения элементов памяти со слоем истока. Изобретение обеспечивает улучшение рабочих характеристик получаемых устройств высокой плотности. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Варианты осуществления изобретения, в общем, относятся к устройствам трехмерной цепи и, более конкретно, к предоставлению слоя посадки из оксида алюминия для формирования проводящих каналов для устройства трехмерной цепи.
Уведомление в отношении авторского права/разрешения
Части раскрытия данного патентного документа могут содержать материал, который является субъектом защиты авторских прав. Владелец авторского права не имеет возражений в отношении воспроизведения любым человеком патентного документа или патентного раскрытия в том виде, как оно представлено в патентном файле или в записях Офиса по патентам и товарным знакам, но в остальном сохраняет все авторские права. Уведомление об авторском праве относится ко всем данным, описанным ниже и на приложенных к ним чертежах, а также к любому программному обеспечению, описанному ниже: Copyright © 2014, Intel Corporation, All Rights Reserved.
Уровень техники
Существует общая потребность в постоянном уменьшении размера для вычислительных и электронных устройств и компонентов, даже ввиду того, что ожидаются более высокие рабочие характеристики и емкость накопителей этих устройств. Кроме того, чем больше используется дискретных компонентов цепей и чем больше доступное пространство для них, тем большую мощность потребляют эти устройства. Размер и потребляемая мощность являются значимыми факторами в электронном устройстве и в устройствах памяти, в частности, для переносных и мобильных приложений. Последние усовершенствования в производстве устройств предлагают структуры трехмерных цепей для формирования электронных устройств, которые обладают более высокой плотностью. Однако физика различных материалов и технологий производства вводит отказы и ограничения в отношении рабочих характеристик в получаемых устройствах высокой плотности, что снижает жизнеспособность таких устройств.
Краткое описание чертежей
Следующее описание включает в себя обсуждение примеров чертежей, на которых показаны иллюстрации, которые представлены в качестве примера воплощения вариантов осуществления изобретения. Чертежи следует понимать, как пример, а не как ограничения. Как используется здесь, ссылки на один или больше "вариантов осуществления" следует понимать, как описывающие конкретные свойства, структуры, и/или характеристики, включенные, по меньшей мере, в одно воплощение изобретения. Таким образом, такие фразы, как "в одном варианте осуществления" или "в альтернативном варианте осуществления", появляющиеся здесь, описывают различные варианты осуществления и воплощения изобретения, и не обязательно все относятся к одному и тому же варианту осуществления. Однако они также не обязательно являются взаимно исключающими.
На фиг. 1 показана блок-схема варианта осуществления уложенной стопкой цепи со слоем посадки AlOx.
На фиг. 2A-2F показаны блок-схемы варианта осуществления различных уровней уложенной стопкой цепи со слоем избирательности вытравливания AlOx.
На фиг. 3 показана блок-схема варианта осуществления пакетированной схемы со слоем посадки AlOx с плавающим затвором усиления тока.
На фиг. 4 показана блок-схема последовательности операций варианта осуществления обработки для создания уложенной стопкой цепи с полым каналом со слоем посадки AlOx.
На фиг. 5 показана блок-схема варианта осуществления вычислительной системы, в которой может быть воплощена уложенная стопкой цепь с полым каналом со слоем посадки AlOx.
На фиг. 6 показана блок-схема варианта осуществления мобильного устройства, в котором может быть воплощена уложенная стопкой цепь с полым каналом со слоем посадки AlOx.
Далее представлены описания следующих определенных деталей и воплощений, включая описание чертежей, которые могут представлять некоторые или все варианты осуществления, описанные ниже, а также обсуждение других потенциальных вариантов осуществления или воплощений изобретательских концепций.
Подробное описание изобретения
Как описано здесь, многоуровневая укладка элементов цепей включает в себя слой из оксида алюминия (AlOx или ALOX) в качестве благородного слоя HiK, для обеспечения избирательности для прекращения вытравления. Многоуровневая укладка обеспечивает возможность создания электронных компонентов более высокой плотности, благодаря совместному использованию общего истока для множества уровней устройств в цепях. Применение многоуровневой укладки включает в себя устройства памяти, где множество уровней, каждый включающий в себя элементы памяти, могут быть уложены вертикально. Возможны другие варианты применения и другие конфигурации.
В одном варианте осуществления каждый уровень укладки включает в себя устройство элемента памяти или множество устройств элемента памяти. Цепь, использующая такую многоуровневую укладку, может включать в себя поликристаллический слой выбора затвора-истока (поли-SGS), расположенный рядом с многоуровневой укладкой элементов памяти, где многоуровневый SGS может подавать сигнал выбора затвора для элементов памяти многоуровневой укладки. Цепь также включает в себя электропроводный слой истока для представления проводника истока для канала для уровней укладки. Таким образом, множество элементов памяти каждый может быть соединен с истоком. Слой AlOx расположен между слоем истока и многоуровневым SGS и обеспечивает одновременно избирательность при сухом травлении и избирательность при влажном травлении. Избирательность при травлении обеспечивает более эффективную обработку канала для электрического соединения элементов памяти со слоем истока.
В одном варианте осуществления каждый уровень включает в себя элементы памяти NAND. Таким образом, устройство схемы представляет собой трехмерное (3D) устройство памяти. В одном варианте осуществления при обработке формируется полый канал через множество уровней. Химия, традиционно используемая при формировании таких колонн, имеет ограничения по созданию требуемого профиля колонны с множеством уровней элементов цепей. В частности, формирование многоуровневой укладки из элементов цепей традиционно ограничено отсутствием однородности при травлении (например, глубина травления, подтравливание). Например, в случае множества уровней линий слова, уложенных вместе в устройстве памяти, колонна должна быть обработана с большим соотношением размеров, чем может быть традиционно достигнуто.
Другие подходы к формированию уложенных или многоуровневых цепей (также называются трехмерными или 3D цепями) включают в себя слой из материала с высокой диэлектрической проницаемостью (материал HiK). Такой слой материала традиционно помещали между поли-SGS и уровнями элементов цепей, а не между поли-SGS и истоком. Материалы HiK обеспечивают электрическую изоляцию в пределах цепи для уменьшения утечки. Примеры материалов HiK, попытки включения которых были предприняты, включали в себя HfOx, ZrOx и TanOx. Следует понимать, что представления химической формулы, такие как HfOx, ZrOx, TanOx и AlOx (и другие, которые также могут использоваться), представляют собой обобщенные представления оксидного соединения, вместо конкретной химической формулы. Каждое представление относится к оксидному соединению, которое включает в себя, по меньшей мере, один атом первого элемента, по меньшей мере, с одним атомом кислорода. Точные количества атомов каждого элемента могут изменяться, в зависимости от варианта воплощения и/или технологии производства. AlOx представляет собой материал HiK, который обеспечивает хорошие диэлектрические свойства для цепей и обеспечивает намного лучшие свойства вытравливания, чем другие материалы HiK. Другие обозначенные материалы HiK не обеспечивают хорошие свойства для очистки материала или для обеспечения избирательности при влажном травлении относительно стандартного оксида на основе кремния или поликремниевых материалов. Другие материалы приводят к формированию проводящего канала с диаметром, который существенно сужается по мере приближения канала к его истоку. Также или в качестве альтернативы, другие материалы обеспечивают возможность подтравливания, что приводит к короткому замыканию между каналами. Таким образом, другие материалы не позволяют получать существенно прямую колонну. Такие дефекты колонны могут привести к нарушениям работы элемента памяти и/или коротким замыканиям между разными элементами цепей.
AlOx можно рассматривать, как "благородный HiK" материал в том смысле, что он обеспечивает хорошую диэлектрическую изоляцию, обеспечивая избирательность при вытравливании. В частности, AlOx может обеспечивать, как избирательность при влажном травлении, так и избирательность при сухом травлении. Например, AlOx предлагает хорошую избирательность относительно поликремниевых материалов и оксидов, используемых в укладке линии слова. Такая избирательность может улучшить профиль поли-SGS и улучшить посадку при травлении для обеспечения контакта канала со слоем проводника истока. Таким образом, AlOx может обеспечивать меньшее нарушение программы и меньший захват. Получаемые в результате колонны имеют более однородный диаметр, чем это возможно при использовании традиционных технологий производства. Использование слоя AlOx, как описано, также может увеличить ток линии в проводнике канала и снизить вариации при выборе пороговых напряжений затвора (SG-Vt). Кроме того, уровень AlOx может обеспечить улучшенную непрерывность от колонны к колонне в вариантах применения, где воплощено множество ярусов многослойных уровней.
В следующем описании делается ссылка на приложенные чертежи. Следует понимать, что на чертежах не обязательно представлены элементы или компоненты в масштабе. Определенные элементы преднамеренно вычерчены непропорционально с целью иллюстрации и обсуждения. Также следует понимать, что конкретные примеры относятся к вертикальной укладке ярусов, один поверх другого. В одном варианте осуществления цепи могут быть сконфигурированы горизонтально.
На фиг. 1 показана блок-схема варианта осуществления уложенной стопкой цепи со слоем посадки AlOx. Система 100 представляет устройство электронной цепи, в котором используется множество ярусов уровней элементов цепей. Вместо обработки всех элементов цепей в одной стопке с попыткой формирования канала для работы всех элементов цепей, система 100 обрабатывается по уровням, с множеством ярусов элементов цепей.
Подложка 110 представляет подложку или полупроводниковую платформу, на которой обрабатывается электронная цепь. Система 100 представляет поперечное сечение электронной цепи, и следует понимать, что обычно множество таких цепей могут быть обработаны одновременно на полупроводниковой пластине. В ходе обработки формируют (например, осаждают) проводник 120 истока внутри или на подложке 110. Проводник 120 истока может активировать или может управлять работой цепи для элементов цепи системы 100. Проводник 120 истока представляет собой материал с высокой проводимостью, такой как металлический материал (например, силицид вольфрама (WSix)) или другой материал с множеством носителей с высокой мобильностью. В одном варианте осуществления проводник 120 истока включает в себя множество слоев материала (например, слой WSix и поликристаллический слой с высокой степенью легирования). Следует понимать, что не все элементы цепей для функциональной цепи представлены в системе 100.
ALOX (элементы 130-A и 130-B), могут обеспечить электрический барьер между истоком 120 и слоем затвора истока, поли-SGS 140 (элементы 140-A и 140-B). Ярус 102 включает в себя элементы 150 цепей (элементы 150-A и 150-B), которые активируются поли-SGS 140. Следует понимать, что в то время, как он показана, как элементы "А" и "B", ярус 102 может включать в себя множество параллельно включенных элементов 150 цепей, которые по отдельности активируются поли-SGS 140 через канал 122. Метки "А" и "B" используются только с целью иллюстрации. Элементы 150 цепей формируются на уровнях в пределах яруса 102. Таким образом, множество элементов 150 цепей могут быть уложены рядом друг с другом (например, рядом друг с другом по вертикали) в пределах яруса 102. Ярус 102 может включать в себя любое количество от нескольких элементов цепей до десятков элементов цепей (например, 36 или 38 элементов памяти). Канал 122 продолжается по всей высоте/длине яруса 102 истока 120, обеспечивая, таким образом, возможность электрического соединения истока 120 с элементами 150 цепи. Канал 122 продолжается от одного конца яруса до другого конца яруса (например, сверху вниз при вертикальной укладке, или из стороны в сторону при горизонтальной укладке/в ряду).
В одном варианте осуществления система 100 включает в себя множество ярусов, как обозначено ярусом 104, которые встроены или обработаны рядом с ярусом 102. Ярус 104 включает в себя элементы 180 цепей (элементы 180-A и 180-B). В одном варианте осуществления ярус 104 включает в себя ALOX 170 (элементы 170-A и 170-B) на изоляторе 160, который отделяет ярус 104 от яруса 102. В одном варианте осуществления элементы 150 и 180 цепей каждый уложены вертикально, в виде множества уровней элементов цепей в их соответствующих ярусах. В одном варианте осуществления обработка, при которой формируются элементы 180 цепей, является такой же, как и обработка, при которой формируются элементы 150 цепей, но выполняется в другом ярусе, отделенном определенными операциями при обработке стопок.
В одном варианте осуществления при обработке формируется изолятор 160 (элементы 160-A и 160-B) на ярусе 102 для получения сепаратора, на котором может быть обработан ярус 104. Проводник 124 обрабатывается в конце канала 122 и обеспечивает возможность электрического соединения канала 126 яруса 104 с каналом 122 яруса 102, и, таким образом, с истоком 120. Следует понимать, что, когда исток 120 представляет собой металлический слой, обработка может включать в себя обработку вытравливания, которая позволяет получить хорошую колонну с однородными свойствами, которая позволяет генерировать каналы 122 и 126, при этом проводник 124 представляет собой материал с высокой проводимостью или металлический материал.
ALOX 130 и ALOX 170 позволяют обеспечить посадочные слои для обработки вытравливания, при которой формируются колонны для каналов 122 и 126, соответственно. Таким образом, ALOX 130 и/или ALOX 170 выполнены с возможностью обработки системы 100 для достижения высокоизбирательных операций вытравливания. ALOX 130 может обеспечить хороший электрический контакт канала 122 с истоком 120. ALOX 170 может обеспечить хороший электрический контакт канала 126 с проводником 124. В одном варианте осуществления обработка системы 100 включает в себя множество операций обработки вытравливанием, которые могут включать в себя обработку сухого вытравливания и/или обработку влажного вытравливания. ALOX обеспечивает высокоизбирательные характеристики вытравливания, как для влажного, так и для сухого вытравливания. В частности, как можно видеть в ярусе 102, в одном варианте осуществления, ALOX 130 представляет слой остановки для вытравливания канала, который вытравливается через многоуровневую укладку элементов 150 цепей. ALOX 130 может останавливать вытравливание в слое ALOX, без раскрытия истока 120. Обработка может представлять собой избирательное вытравливание ALOX 130 при вытравливания контактов затвора для элементов 150 цепей и ALOX 130, для того, чтобы раскрыть исток 120.
Система 100 в явном виде иллюстрирует два яруса, ярус 102 и ярус 104. Следует понимать, что разделение элементов на разные ярусы, а также высокая проводимость полых каналов и слоя остановки, соединяющего ярусы, теоретически позволяет укладывать любое количество стопок в системе 100. Таким образом, общее количество элементов цепей в системе 100 может быть удвоено, утроено или больше, по сравнению с тем, что традиционно позволяет реально доступное место на основе укладки стопки. Следует понимать, что избирательное вытравливание, описанное здесь, может выполняться для яруса 102, и система 100 не обязательно должна иметь другие ярусы (то есть, ярус 104 является необязательным). В одном варианте осуществления, в случае, когда обрабатывают ярус 104, при обработке яруса 104 не обязательно использовать ALOX 170, но существует возможность использовать другой изолятор, если в ярусе 104 отсутствует поликристаллический слой.
На фиг. 2A-2F показаны блок-схемы вариантов осуществления различных уровней уложенных цепей со слоем избирательности вытравливания AlOx. С целью примера на фиг. 2A-2I иллюстрируется трехмерное уложенное в стопку устройство памяти, с множеством уровней элементов памяти. В частности, пример на фиг. 2A-2F представляет один примерный вариант осуществления устройства памяти с вертикальной укладкой. В одном варианте осуществления такая обработка может возникать, используя "горизонтальный" подход, но для устройства, которое укладывают из полупроводниковой подложки или пластины. Таким образом, в одном варианте осуществления, "вертикальная" укладка может относиться к любой обработке, которая продолжает элементы цепей наружу или вверх и всегда от полупроводниковой подложки, на которой обрабатывают эти устройства и/или помещают для выполнения операций. Обработка включает в себя слой AlOx для обеспечения возможности избирательного вытравливания.
На фиг. 2A иллюстрируется состояние 202 цепи, в котором уровни 252 элемента множества цепей обрабатывают через исток 220. В одном варианте осуществления ALOX 230 обрабатывают на истоке 220. В одном варианте осуществления расположен слой оксида между истоком 220 и ALOX 230. В одном варианте осуществления слой 230 оксида обрабатывают на ALOX 230, между ALOX 230 и поли-SGS 240. Слой оксида между ALOX 230 и истоком 220, или между ALOX 230 и поли-SGS 240 может обеспечивать дополнительное управление над профилем вытравливания колонны, обрабатываемой через уровни до истока 220.
В одном варианте осуществления слой 210 истока включает в себя один или больше слоев материала. Например, исток 220 может включать в себя силицид вольфрама (WSix), сильнолегированный поликремний, поливольфрам силицид и/или другие материалы с высокой проводимостью. В одном варианте осуществления исток 220 включает в себя проводник со свободными носителями, такой как легированный поликремний n-типа. Следует понимать, что материалы n-типа имеют свободные электроны, которые обеспечивают протекание тока (путем предоставления заряда), в то время как материалы p-типа имеют свободные дырки, которые обеспечивают протекание тока (путем приема заряда). В одном варианте осуществления поли-SGS 240 включают в себя легированный поликремний p-типа. Многоуровневая укладка 250 с множеством уровней 252 обрабатывается на поли-SGS 240. Многоуровневая укладка 250 может включать в себя чередующиеся слои материала изолятора (например, оксида) и полупроводникового материала (например, легированного поликристаллического материала).
На фиг. 2B иллюстрируется состояние 204 цепей, в котором обработка формирует одну или больше колонн для проводников канала. В одном варианте осуществления одна или больше колонн 260 формируется путем пробивного вытравливания, которое формирует отверстие через многоуровневую укладку 250, через поли-SGS 240, через оксид 232 и в ALOX 230. ALOX 230 может обеспечить слой остановки вытравливания для формирования колонны 260. В результате размещения ALOX 230 между поли-SGS 240 и истоком 220, а не между поли-SGS 240 и многоуровневой укладкой 250, как делается традиционно, обработка позволяет улучшить профиль SGS приблизительно от 20 до 40 процентов. Такое улучшение профиля относится к однородности диаметра колонны 260 через слой 240 поли-SGS. Кроме того, избирательность ALOX 230 со слоем ALOX ближе истоку 220 может улучшить диаметр колонны 260 рядом с истоком приблизительно на 50%, что обеспечивает намного лучший профиль для проводника.
Как представлено в состоянии 204 цепей, колонна 260 может быть вытравлена в ALOX 230 и остановлена внутри слоя ALOX, без травления в истоке 220. В одном варианте осуществления колонна 260 может быть вытравлена в ALOX 230, используя обработку сухого травления. Таким образом, ALOX 230 может обеспечивать окно посадки при сухом травлении для структур с очень большим соотношения размеров (например, соотношение размеров приблизительно 25), без образования раковин на истоке 220. После вытравливания колонн 260 в ALOX 230 (например, после обработки сухого травления), колонна 260 может быть вытравлена повсеместно в пределах ALOX 230, в зависимости от вариаций укладки при производстве и/или обработке. Как представлено двумя другими представленными колоннами 260, вытравливание в ALOX может быть глубже или мельче в разных колоннах в одном и том же устройстве и позволяет вытравливать разное количество ALOX при использовании одной и той же обработки на разных устройствах.
Состояние 204 цепи также представляет остатки 262 обработки. Остатки 262 представляют материал, который может распыляться обратно в колонну 260 во время вытравливания. Например, во время сухого вытравливания, материал из ALOX 230 может распыляться обратно в колонну 260. Остатки HiK в колонне 260 могут блокировать последующую обработку интеграции и формирования элемента, если только они не будут вычищены изнутри колонны 260.
На фиг. 2C иллюстрируется состояние 206 цепей, в котором обработка очищает колонну 260 и раскрывает исток 220. Как упомянуто выше со ссылкой на фиг. 2B, завершение обработки вытравливанием может привести к попаданию остаточного материала внутрь колонны 260, и колонна не будет полностью вытравлена через ALOX 230 до истока 220. В одном варианте осуществления обработка включает в себя обработку влажного вытравливания, которая следует после обработки сухого вытравливания для того, чтобы вступить в контакт с истоком 220. В одном варианте осуществления ALOX 230 представляет собой или включает в себя аморфный ALOX. В таком варианте осуществления обычные технологии влажного вытравливания, такие как HF (вытравливание фтористоводородной кислотой) и BOE (буферизованное травление окисла, которое включает в себя агент буферизации, используемый с химикатами для травления), позволяет очень чисто очищать распыленный материал, а также обеспечивает высокую избирательность в отношении открытого истока 220.
Использование ALOX 230, в качестве слоя материала HiK между истоком 220 и поли-SGS 240, может обеспечивать избирательность очистки HF 50:1, и приблизительно избирательность при очистке BOE 100:1. Кроме того, ALOX 230 может обеспечивать избирательность сухого травления 10:1, по сравнению с поли-SGS 240 и/или оксидом 232. Относительная избирательность может быть действительной для ALOX 230 даже в аморфной форме. В одном варианте осуществления избирательность влажного и сухого травления ALOX 230 может быть повышена приблизительно в 3 раза путем кристаллизации пленки ALOX при высоких температурах (например, в диапазоне 950-1100°C). Такая кристаллизация может обеспечивать дополнительные преимущества интеграции для последующих операций или этапов обработки, например, когда требуется, чтобы слой ALOX не был вытравлен или очищен из определенных частей устройства.
На фиг. 2D иллюстрируется состояние 208 цепей, в котором во время обработки формируются углубления на уровнях для обработки плавающего затвора. В одном варианте осуществления во время обработки также формируются выемки для ALOX 230 для обработки плавающего затвора. В одном варианте осуществления обработка не формирует плавающий затвор в слое ALOX. Во время обработки формируются выемки 264 на каждом уровне 252. В одном варианте осуществления обработка формирует аналогичные выемки в ALOX 230. Выемки могут быть сформированы, например, при операции травления. В одном варианте осуществления операция травления, которая формирует выемки 264, может быть такой же обработкой, которая используется для очистки остатков ALOX из колонны 260, и продолжение обработки позволяет сформировать выемки.
На фиг. 2E иллюстрируется состояние 210 цепей, в котором обработка формирует плавающие затворы 270 на уровнях 252. В варианте осуществления, когда обработка также формирует плавающий затвор в ALOX 230, обработка формирует фиктивный плавающий затвор 272 в ALOX 230. Плавающие затворы 270 являются оперативно функциональными, и, таким образом, они работают, как затворы, в ответ на сигнал выбора. Фиктивный плавающий затвор 272 также может работать в ответ на сигнал выбора, и может быть функционально активным в смысле увеличения протекающего тока, когда он активирован, но не является оперативно функциональным в том же смысле, что и плавающие затворы 270, в то смысле, что ALOX 230 не включает в себя элемент памяти или другой элемент цепи, инициируемой в ответ на сигнал выбора затвора.
На фиг. 2F иллюстрируется состояние 212 цепи, в котором обработка формирует канал проводника в колоннах. Канал 280 представляет собой колонну с проводником, сформированным на стенках и в основании (часть, расположенная ближе всего к истоку 120) колонны 260 (показана на чертежах выше). В одном варианте осуществления канал 280 заполнен изолятором (например, оксидом), который окружает проводник, и, таким образом, может называться полым каналом. Проводник полого канала относится к колонне с тонким слоем проводника на стенках (например, достаточно тонким для уменьшения размера зерна для управления резистивностью материала проводника), и изолятором внутри канала. Проводник формирует омический контакт с истоком 220 и с плавающими затворами 270 (и затворами 272 в варианте воплощения, где они сформированы). Таким образом, канал 280 обеспечивает электрическую совместимость от истока 220 к плавающим затворам 270. В одном варианте осуществления плавающие затворы 272 могут инициировать тот же сигнал выбора затвора, что и у плавающих затворов 270. Таким образом, фиктивные затворы 272 в ALOX 272 могут улучшить протекание тока от истока 220 в канал 280, что позволяет улучшить электрические свойства полученной в результате цепи. В одном варианте осуществления другие ярусы многоуровневых элементов цепей могут быть обработаны в представленной цепи.
На фиг. 3 показана блок-схема варианта осуществления уложенной в стопку цепи со слоем посадки AlOx, с плавающим затвором усиления тока. Цепь 300 может представлять собой один пример системы 100 на фиг. 1, или состояния 202, 204, 206, 208, 210, 212 цепей. В частности, цепь 300 обеспечивает представление в крупном плане обработанной выемки рядом с канал проводника. Обработка формирует элементы 390 в выемках.
В одном варианте осуществления цепь 300 включает в себя слои 312 и 314 истока, которые могут представлять собой пример истока 220. В одном варианте осуществления исток 312 представляет собой WSix или другой металлический материал. В одном варианте осуществления исток 314 представляет собой поликристаллический материал истока (такой как легированный поликремний n-типа). Следует понимать, что исток не обязательно должен представлять собой два слоя материала, и в одном варианте осуществления один или другой материал может представлять собой слой истока.
Цепь 300 включает в себя слой 330 ALOX между слоем 340 поли-SGS и истоком. Хотя это не показано конкретно, цепь 300 может включать в себя слой оксида между ALOX 330 и поли-SGS 340. В одном варианте осуществления цепь 300 включает в себя слой 320 оксида между ALOX 330 и истоком. Такой слой оксида (который может быть очень тонким, например, приблизительно от 1/8 до 1/20 толщины ALOX 330) может помочь предотвратить возможное короткое замыкание колонны с колонной, из-за подтравливания во время формирования выемок ALOX 330. В одном варианте осуществления ALOX 330 может иметь толщину приблизительно 40-100 нм, и оксид 320 может иметь толщину приблизительно 5 нм. В одном варианте осуществления поли-SGS 340 может иметь толщину приблизительно 100-200 нм.
В одном варианте осуществления цепь 300 включает в себя оксид 350 для изоляции набора уровней из поли-SGS 340, и включает в себя слой 370 изоляции (такой как оксид или нитрид) между элементами цепей. Каждый слой 360 изоляции может составлять толщину приблизительно 20 нм. В варианте осуществления устройства памяти элементы цепи могут быть сформированы, как поликристаллические 360 линии слова с плавающим затвором и представленной структурой элемента памяти. Поликристаллические 360 WL могут иметь толщину приблизительно 30 нм. Цепь 300 может включать в себя любое количество уровней, которое поддерживается операциями по обработке. В зависимости от количества уровней общая толщина яруса элементов цепей 300 от истока 312 до последнего уровня может составлять приблизительно 2000 - 3000 нм, или даже больше. Кроме того, в одном варианте осуществления, цепь 300 может включать в себя множества уложенных друг на друга ярусов, каждый из которых имеет множество уложенных друг на друга уровней.
Вкладка сборку чертежа иллюстрирует подробный вид в перспективе элемента 390 цепи, который в одном варианте осуществления сформирован в канале 380. Для перспективы представлены участки канала 380, поли-SGS 340, ALOX 330 и оксида 320. Структура, аналогичная элементу 390, также может быть сформирована на каждом уровне, как показано в цепи 300. В одном варианте осуществления, в уровнях элементов цепей, уровень может включать в себя другой слой диэлектрика 394 для изоляции элемента от поликристаллической 360 WL. В одном варианте осуществления проводник 392 канала продолжается вдоль канала 380 и вокруг плавающего затвора и компонентов элемента для элемента 390. Элемент 390 может включать в себя диэлектрик 394 между проводником 392 канала и плавающим затвором 396. В одном варианте осуществления элемент 390 включает в себя элемент 398, расположенный рядом с плавающим затвором 396 и диэлектриком 394. Слой ALOX 330 может включать в себя фиктивный элемент, к которому не обращаются, и, таким образом, может функционировать, как элемент памяти, но не сохранять полезную информацию, и доступ к которому не осуществляется для операций считывания или записи. Однако активация элемента 390 может улучшить ток в строке и непрерывность цепи 300.
На фиг. 4 показана блок-схема последовательности операций варианта осуществления обработки для формирования уложенной в стопку цепи с полым каналом со слоем AlOx посадки. Обработка 400 может представлять собой один пример обработки для получения цепей и состояния цепей, таких как или аналогичных представленным на фиг. 2A-2F, в системе 100 на фиг. 1, и/или цепи 300 на фиг. 3. Обработка 400 может быть выполнена оборудованием обработки производственного объекта. Производитель конфигурирует оборудование обработки и выполняет последовательность этапов обработки или операций для полупроводниковой пластины, для формирования электронных цепей. Это оборудование обработки может включать в себя инструменты, для выполнения любого типа операций по обработке материалов (осаждение, CMP, вытравливание, ионная имплантация, отжиг и другие). Такое оборудование обработки включает в себя компьютерное оборудование и механические, и электрические инструменты, которые выполняют обработку. Оборудование обработки управляется одним или больше элементами управления операцией по обработке, которые могут включать в себя аппаратную логику и/или программную логику/логику в виде встроенного программного обеспечения для управления обработкой. Оборудование может быть запрограммировано или сконфигурировано для выполнения определенных операций в определенном порядке. Совместно оборудование и обработка или конфигурация могут называться системой обработки. С целью обработки 400, операции описаны как выполняемые при "обработке", что опосредованно относится к изготовителю и системе обработки, используемой изготовителем.
При обработке формирует слой истока на или в полупроводниковой подложке, такой как кремниевая пластина 402. При обработке формируется электронная цепь на истоке. Исток представляет собой проводник, который может быть активирован для формирования электрической активности в элементах цепи. Слой истока может включать в себя либо металлический материал, или легированный поликристаллический материал, или оба этих материала. В одном варианте осуществления при обработке осаждается буферный оксид поверх истока 404. Буферный оксид представляет собой изолятор. При обработке формируется слой 406 AlOx осаждения для остановки вытравливания. Слой AlOx обеспечивает избирательность, как для операции влажного вытравливания, так и для сухого вытравливания, и представляет собой диэлектрический материал HiK. Таким образом, слой AlOx может обеспечивать электрические преимущества материала HiK, предоставляя преимущества обработки (такие, как описаны выше) на основе его избирательности к вытравливанию.
Во время обработки выполняют осаждение или по-другому формируют поликристаллический слой выбора затвора-истока для электронной цепи 408. В одном варианте осуществления затвор выбора представляет собой затвор для всех элементов цепей в многослойной укладке элементов цепей. При обработке формируется ярус из множества уровней элементов 410 цепей. В одном варианте осуществления при обработке наносятся слои или уровни элементов или других элементов цепей. В одном варианте осуществления при обработке формируются уровни элементов цепей, уложенные вертикально друг на друга. Уровни элементов цепей могут быть разделены материалом оксида в качестве изолятора между уровнями.
В одном варианте осуществления во время обработки формируется колонна, например, используя пробивное вытравливание, для раскрытия слоя проводника истока, который находится под ярусом элементов 412. Колонна останавливается на или в слое AlOx без раскрытия истока или формирования углубления в истоке, благодаря высокой избирательности AlOx и расположению AlOx между слоем затвора выбора и слоем истока.
В одном варианте осуществления обработка выполняет обработку множественного вытравливания (или вспомогательную обработку), которая может обеспечить хороший профиль для колонны 414. Хороший профиль для колонны относится к профилю колонны, при котором диаметр колонны рядом с истоком сопоставим с диаметром колонны рядом с уровнями укладки. Следует понимать, что существенные вариации в диаметре колонны создают вариации рабочих характеристик в элементах памяти или элементах цепей укладки. Таким образом, хороший профиль колонны позволяет всем элементам цепей укладки работать в пределах допуска рабочих характеристик. В одном варианте осуществления хороший профиль колонны имеет диаметр колонны, который не сдавливает или не создает блокирование вдоль длины колонны от уровня, расположенного дальше всего из истока, до уровня, расположенного ближе всего к истоку. Следует понимать, что предполагается, что фиктивный элемент или фиктивный затвор, сформированный в выемке в слое AlOx, не изменяет диаметр колонны с целью оценки хорошего профиля канала.
В одном варианте осуществления во время обработки выполняют подтравливание в слое AlOx для формирования плавающего затвора в слое 416 AlOx. Обработка затем может обрабатывать плавающий затвор в уровнях элементов цепей, а также в слое 418 AlOx. Обработка может осаждать проводник канала для получения электрического контакта вдоль канала от истока к множеству уровней элементов 420 цепей. В одном варианте осуществления обработка продолжается для формирования множества ярусов множества уровней элементов 422 цепей.
На фиг. 5 показана блок-схема варианта осуществления вычислительной системы, в которой могут быть воплощены уложенные в стопку цепи с полым каналом, со слоем посадки AlOx. Система 500 представляет вычислительное устройство в соответствии с любым описанным здесь вариантом осуществления, и может представлять собой переносной компьютер, настольный компьютер, сервер, игровую или развлекательную систему управлением, сканер, копировальное устройство, принтер, устройство маршрутизации или коммутатора, или другое электронное устройство. Система 500 включает в себя процессор 520, который обеспечивает обработку, администрирование операциями и выполнение инструкций для системы 500. Процессор 520 может включать в себя любой тип микропроцессора, центральное процессорное устройство (CPU), ядро обработки или другие аппаратные средства обработки для обеспечения обработки для системы 500. Процессор 520 управляет общей работой системы 500, и может быть или может включать в себя один или больше программируемых микропроцессоров общего назначения или специального назначения, цифровых сигнальных процессоров (DSP), программируемых контроллеров, специализированных интегральных микросхем (ASIC), программируемых логических устройств (PLD) и т.п., или комбинацию таких устройств.
Подсистема 530 памяти представляет оперативную память системы 500, и обеспечивает временное хранение для кода, который должен быть выполнен процессором 520, или значений данных, которые должны использоваться при выполнении процедуры. Подсистема 530 памяти может включать в себя одно или больше устройств памяти, таких как постоянное запоминающее устройство (ROM), память типа флэш, один или больше вариантов оперативного запоминающее устройства (RAM), или другие устройства памяти, или комбинацию таких устройств. Подсистема 530 памяти сохраняет и представляет собой главные устройства, помимо прочего, для операционной системы (ОS) 536, для обеспечения программной платформы для исполнения инструкций в системе 500. Кроме того, другие инструкции 538 содержатся и выполняются из подсистемы 530 памяти для предоставления логики и обработки системы 500. ОS 536 и инструкции 538 выполняются процессором 520. Подсистема 530 памяти включает в себя устройство 532 памяти, где оно содержит данные, инструкции, программы или другие элементы. В одном варианте осуществления подсистема памяти включает в себя контроллер 534 памяти, который представляет собой контроллер памяти для генерирования и вырабатывания команд для устройства 532 памяти. Следует понимать, что контроллер 534 памяти может представлять собой физическую часть процессора 520.
Процессор 520 и подсистема 530 памяти соединены с шиной/системой 510 шин. Шина 510 представляет собой абстракцию, которая представляет любую одну или больше отдельных физических шин, линий/интерфейсов передачи данных, и/или соединений из точки в точку, соединенных соответствующими мостами, адаптерами и/или контроллерами. Поэтому шина 510 может включать в себя, например, одну или больше из системной шины, шины для подключения периферийных компонентов (PCI), шину архитектуры стандарта HyperTransport или промышленного стандарта (ISA), шину интерфейса малых компьютерных систем (SCSI), универсальную последовательную шину (USB) или шину в соответствии со стандартом 1394 Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) (обычно называемую "Firewire"). Шины из шин 510 также могут соответствовать интерфейсам в сетевом интерфейсе 550.
Система 500 также включает в себя один или больше интерфейса (интерфейсов) 540 ввода/вывода (I/O), сетевой интерфейс 550, одно или больше внутреннее устройство (устройств) 560 массовой памяти и периферийный интерфейс 570, соединенный с шиной 510. Интерфейс 540 I/O может включать в себя один или больше компонентов интерфейса, через которые пользователь взаимодействует с системой 500 (например, видео, аудио и/или цифро-буквенный интерфейс). В одном варианте осуществления I/O интерфейс 540 может включать в себя дисплей высокой четкости (HD), который обеспечивает вывод для пользователя. Высокая четкость может относиться к дисплею, имеющему плотность пикселей приблизительно 100 PPI (пикселей на дюйм) или больше, и может включать в себя форматы, такие как полный HD (например, 1080 p), дисплей с прямым проецированием изображения на сетчатку, 4K (ультра высокой четкости или UHD) или другие. Высокая четкость также может относиться к проекционным дисплеям (например, дисплеям, устанавливаемым на голове), которые имеют сравнимое визуальное качество с пиксельными дисплеями. Сетевой интерфейс 550 предоставляет для системы 500 возможность связи с удаленными устройствами (например, серверами, другими вычислительными устройствами) через одну или больше сетей. Сетевой интерфейс 550 может включать в себя адаптер Ethernet, компоненты беспроводного взаимного соединения, USB (универсальную последовательную шину), или другие проводные или беспроводные, основанные на стандартах или собственные интерфейсы.
Накопитель 560 может представлять собой или может включать в себя любой обычный носитель информации для энергонезависимого сохранения большого количества данных, такой как один или больше магнитных, твердотельных или на оптической основе дисков или их комбинации. Накопитель 560 постоянно содержит код или инструкции и данные 562 (то есть, значение содержится, несмотря на прерывание питания в системе 500). Накопитель 560 может, в общем, рассматриваться, как "память", хотя память 530 представляет собой исполнительную или оперативную память для предоставления инструкций в процессор 520. Принимая во внимание, что накопитель 560 является энергонезависимым, память 530 может включать в себя энергозависимую память (то есть, значение или состояние данных становятся неопределенными в случае прерывания питания в системе 500).
Периферийный интерфейс 570 может включать в себя любой аппаратный интерфейс, не упомянутый специально выше. Периферийные устройства, в общем, относятся к устройствам, которые зависимо подключены к системе 500. Зависимое соединение представляет собой соединение, когда система 500 предоставляет программное обеспечение и/или аппаратную платформу для которой выполняются операции, и посредством которой осуществляется взаимодействие с пользователем.
В одном варианте осуществления подсистема 530 памяти (например, устройство 532 памяти) и/или другие компоненты системы 500 включают в себя элементы, которые сформированы, как уложенные друг на друга схемы с посадкой каналов проводников в слой остановки вытравливания AlOx. Благодаря формированию элементов цепей в виде вертикальных уровней, аппаратные компоненты системы 500 могут быть воплощены, по меньшей мере, в меньшем пространстве, чем традиционно было возможно. Канал проводника обеспечивает возможность электрического соединения уложенных друг на друга множества элементов цепей с общим слоем истока. Слой AlOx обеспечивает профиль обработки, который обеспечивает для уложенных в стоку цепей возможность функционирования при различных изменениях условий обработки.
На фиг. 6 показана блок-схема варианта осуществления мобильного устройства, в котором могут быть воплощены уложенные друг на друга цепи с полым каналом, со слоем посадки AlOx. Устройство 600 представляет мобильное вычислительное устройство, такое как вычислительный планшет, мобильный телефон или смартфон, работающие по беспроводному каналу электронные устройства для чтения, носимое вычислительное устройство или другое мобильное устройство. Следует понимать, что некоторые компоненты представлены обобщенно, и не все компоненты такого устройства показаны в устройстве 600.
Устройство 600 включает в себя процессор 610, который выполняет первичные операции по обработке устройства 600. Процессор 610 может включать в себя одно или больше физических устройств, таких как микропроцессоры, процессоры приложения, микроконтроллеры, программируемые логические устройства, или другие средства обработки. Операции по обработке, выполняемые процессором 610, включают в себя выполнение операционной платформы или операционной системы, в которой выполняются приложения и/или функции устройства. Операции по обработке включают в себя операции, относящиеся к I/O (вводу/выводу) с пользователем - человеком или с другими устройствами, операции, относящиеся к администрированию питания, и/или операции, относящиеся к соединительному устройству 600 с другим устройством. Операции по обработке также могут включать в себя операции, относящиеся к I/O аудиоданных и/или I/O дисплея.
В одном варианте осуществления устройство 600 включает в себя аудио подсистему 620, которая представляет аппаратные средства (например, аппаратные средства для воспроизведения звука и звуковые схемы) и программные компоненты (например, драйверы, кодеки), взаимосвязанные с предоставлением функций воспроизведения звука в вычислительном устройстве. Аудио функции могут включать в себя выход через громкоговоритель и/или головные телефоны, а также ввод через микрофон. Устройства для таких функций могут быть интегрированы в устройство 600, или могут быть подключены к устройству 600. В одном варианте осуществления пользователь взаимодействует с устройством 600, предоставляя звуковые команды, которые принимаются и обрабатываются процессором 610.
Подсистема 630 дисплея представляет аппаратные средства (например, устройства дисплея) и программные компоненты (например, драйверы), которые предоставляют визуальный и/или тактильный дисплей для взаимодействия пользователя с вычислительным устройством. Подсистема 630 дисплея включает в себя интерфейс 632 дисплея, который включает в себя определенный экран или аппаратное устройство, используемое для предоставления отображения для пользователя. В одном варианте осуществления интерфейс 632 дисплея включает в себя логику, отдельную от процессора 610, для выполнения, по меньшей мере, некоторой обработки, относящейся к отображению. В одном варианте осуществления подсистема 630 дисплея включает в себя устройство с сенсорным экраном, которое обеспечивает, как вывод, так и ввод для пользователя. В одном варианте осуществления подсистема 630 дисплея включает в себя дисплей высокой четкости (HD), который обеспечивает вывод для пользователя. Высокая четкость может относиться к дисплею, имеющему плотность пикселей приблизительно 100 PPI (пикселей на дюйм) или больше, и может включать в себя такие форматы, как полный HD (например, 1080 p), дисплеи с прямым проецированием изображения на сетчатку, 4 K (ультра высокой четкости или UHD) или другие. Высокая четкость также может относиться к проекционным дисплеям (например, дисплеям, устанавливаемым на голове), которые имеют сравнимое визуальное качество с пиксельными дисплеями.
I/O контроллер 640 представляет аппаратные устройства и программные компоненты, относящиеся к взаимодействию с пользователем. I/O контроллер 640 может работать для администрирования аппаратными средствами, которые представляют собой часть аудио подсистемы 620 и/или подсистемы 630 дисплея. Кроме того, I/O контроллер 640 иллюстрирует точку соединения для дополнительных устройств, которые подключаются к устройству 600, через которое пользователь может взаимодействовать с системой. Например, устройства, которые могут быть присоединены к устройству 600, могут включать в себя устройства микрофонов, громкоговоритель или стерео системы, видеосистемы или другое устройство дисплея, устройства клавиатуры или кнопочной панели, или другие устройства I/O для использования с определенными приложениями, такими как считыватели карт, или другие устройства.
Как упомянуто выше, I/O контроллер 640 может взаимодействовать с аудио подсистемой 620 и/или подсистемой 630 дисплея. Например, ввод через микрофон или другое аудиоустройство может обеспечивать ввод или передачу команд в одно или больше приложений или функций устройства 600. Кроме того, аудиовывод может быть предусмотрен вместо или в дополнение к выводу на дисплей. В другом примере, если подсистема дисплея включает в себя сенсорный экран, устройство дисплея также действует, как устройство ввода, которое может, по меньшей мере, частично администрироваться I/O контроллером 640. На устройстве 600 могут также присутствовать дополнительные кнопки или выключатели для обеспечения функции I/O, администрируемой контроллером 640 I/O.
В одном варианте осуществления контроллер 640 I/O администрирует устройствами, такими как акселерометры, камеры, датчики света или другие датчики окружающей среды, гироскопы, система глобальной навигации (GPS) или другие аппаратные средства, которые могут быть включены в устройство 600. Ввод может составлять часть непосредственного взаимодействия с пользователем, а также предоставлять ввод в окружающую среду для системы, для влияния на ее операции (такие как фильтрация шумов, регулировка дисплея для детектирования яркости, применение вспышки для камеры, или другие свойства). В одном варианте осуществления устройство 600 включает в себя администрирование 650 питанием, которое администрирует, используя энергию батареи, зарядом батареи и свойствами, относящимися к операции по сохранению энергии.
Подсистема 660 памяти включает в себя устройство (устройства) 662 памяти, предназначенное для сохранения информации в устройстве 600. Подсистема 660 памяти может включать в себя энергонезависимые (состояние не изменяется, если питание в устройстве памяти прерывается) и/или энергозависимые (состояние становится неопределенным, если питание в устройстве памяти прерывается) запоминающие устройства. Память 660 может содержать данные приложения, данные пользователя, музыку, фотографии, документы или другие данные, а также системные данные (долгосрочно или временно), относящиеся к выполнению приложений и функциям системы 600. В одном варианте осуществления подсистема 660 памяти включает в себя контроллер 664 памяти (который также можно рассматривать, как часть системы 600 управления, и который потенциально может рассматриваться, как часть процессора 610). Контроллер 664 памяти включает в себя планировщик для генерирования и выработки команд в запоминающее устройство 662.
Средства 670 соединения включают в себя аппаратные устройства (например, беспроводные и/или проводные соединения и программное обеспечение для передачи данных), и программные компоненты (например, драйверы, стеки протоколов), которые обеспечивают возможность связи устройства 600 с внешними устройствами. Внешние устройства могут представлять собой отдельные устройства, такие как другие вычислительные устройства, беспроводные точки доступа или базовые станции, а также периферийные устройства, такие как головные телефоны, принтеры или другие устройства.
Средства 670 соединения могут включать в себя множество разных типов средств соединения. Для обобщения, устройство 600 представлено с сотовым средством 672 соединения и беспроводным средством 674 соединения. Сотовое средство 672 соединения, в общем, относится к средству соединения через сотовую сеть, предоставляемому беспроводными носителями, такими, как предоставляются через GSM (глобальная система мобильной связи) или ее вариациями или производными, CDMA (множественный доступ с кодовым разделением) или его вариациями или производными, TDM (мультиплексирование с разделением по времени) или его вариациями или производными, LTE (долгосрочное развитие - также называется "4G"), или другими стандартами сотовой услуги. Средство 674 беспроводного соединения относится к возможности беспроводного соединения, которое не является сотовым, и может включать в себя персональные вычислительные сети (такие как Bluetooth), локальные вычислительные сети (такие как WiFi) и/или глобальные сети (такие как WiMax), или другие беспроводные соединения. Беспроводное соединение относится к передаче данных путем использования модулированного электромагнитного излучения через нетвердую среду. Передача данных по проводам выполняется через твердую среду передачи данных.
Периферийные соединения 680 включают в себя аппаратные интерфейсы и соединители, а также программные компоненты (например, драйверы, стеки протоколов) для выполнения соединения с периферийными устройствами. Следует понимать, что устройство 600 может одновременно представлять собой периферийное устройство ("в" 682) для других вычислительных устройств, а также может иметь периферийные устройства ("из" 684), соединенные с ним. Устройство 600 обычно имеет "стыковочный" разъем для соединения с другими вычислительными устройствами с целью, такой как администрирование (например, загрузка и/или разгрузка, изменения, синхронизация) содержания устройства 600. Кроме того, стыковочный разъем может обеспечивать возможность подключения к устройству 600 определенных периферийных устройств, которые позволяют устройству 600 управлять выводом содержания, например, аудиовизуальной или других систем.
В дополнение к собственному стыковочному разъему или другому специальным аппаратным средствам для соединения устройство 600 может выполнять соединения 680 с периферийными устройствами через общие разъемы или разъемы на основе стандартов. Общие типы могут включать в себя разъем универсальной последовательной шины (USB) (которая может включать в себя любой из многих разных аппаратных интерфейсов), порт дисплея, включающий в себя MiniDisplayPort (MDP), мультимедийный интерфейс высокой четкости (HDMI), Firewire или другой тип.
В одном варианте осуществления подсистема 660 памяти (например, запоминающие устройства 662) и/или другие компоненты системы 600 включает в себя элементы, которые сформированы, как уложенные друг на друга цепи с посадкой каналов проводников на слой остановки вытравливания AlOx. Благодаря формированию элементов цепей в виде вертикальных уровней, аппаратные компоненты системы 500 могут быть воплощены так, чтобы они занимали меньше места, чем было традиционно возможно. Канал проводника обеспечивает электрическое соединение множества уложенных друг на друга элементов цепей с общим слоем истока. Слой AlOx обеспечивает профиль обработки, который обеспечивает для уложенных в стопку цепей возможность функционирования в результате применения разных вариантов обработки.
В одном аспекте устройство цепи включает в себя: многоуровневую укладку элементов памяти, каждый уровень укладки, включающий в себя устройство элемента памяти; поликристаллический (поли-SGS) слой выбора затвора истока, расположенный рядом с многоуровневой укладкой элементов памяти, слой поли-SGS для подачи сигнала выбора затвора для элементов памяти многоуровневой укладки; слой проводящего истока для обеспечения проводника истока для канала для уровней укладки; и слой оксида алюминия (AlOx) между слоем истока и слоем поли-SGS, слой AlOx обеспечивает слой остановки вытравливания для отделения слоя поли-SGS от слоя истока, в котором слой AlOx обеспечивает, как избирательность для сухого вытравливания, так и избирательность для влажного вытравливания, в котором при вытравливании канала вытравливание происходит через многоуровневую укладку элементов памяти и слой поли-SGS, и заканчивается в слое AlOx, и не раскрывает слой истока, и в котором при избирательном вытравливании затвора происходит вытравление контактов затвора в элементах памяти и вытравление слоя AlOx для раскрытия слоя истока.
В одном варианте осуществления слой поли-SGS содержит легированный поликристаллический кремний p-типа. В одном варианте осуществления слой истока включает в себя один или больше из силицида вольфрама, сильнолегированного поликристаллического кремния, или поликристаллического силицида вольфрама. В одном варианте осуществления слой истока содержит легированный поликристаллический кремний n- типа. В одном варианте осуществления слой AlOx дополнительно содержит: плавающий затвор, инициированный сигналом выбора затвора для подачи тока от слоя истока в элементы памяти многоуровневой укладки. В одном варианте осуществления канал содержит полый канал, продолжающийся через многоуровневую укладку, полый канал, включающий в себя электропроводный материал, окружающий изолятор канала для обеспечения электрического контакта в затворами элементов памяти; в котором из плавающего затвора слоя AlOx протекает ток из слоя истока в полый канал. Один вариант осуществления, дополнительно содержащий: слой оксида между слоем AlOx и слоем поли-SGS. Один вариант осуществления, дополнительно содержащий: слой оксида между слоем AlOx и слоем истока.
В одном аспекте электронное устройство включает в себя: трехмерное уложенное в стопку запоминающее устройство для сохранения данных, запоминающее устройство, включающее в себя: многоуровневую укладку элементов памяти, каждый уровень укладки, включающий в себя устройство элементов памяти; поликристаллический слой выбора затвора истока (поли-SGS), расположенный рядом с многоуровневой укладкой элементов памяти, слой поли-SGS, предназначенный для подачи сигнала выбора затвора для элементов памяти многоуровневой укладки; электропроводный слой истока, предназначенный для предоставления проводника истока для канала уровней укладки; и слой оксида алюминия (AlOx) между слоем истока и слоем поли-SGS, слой AlOx, обеспечивающий слой остановки вытравливания для отделения слоя поли-SGS от слоя истока, в котором слой AlOx обеспечивает, как избирательность для сухого вытравливания, так и избирательность для влажного вытравливания, в котором при вытравливании канала происходит вытравливание через многоуровневую укладку элементов памяти и слой поли-SGS, и останавливается в слое AlOx, и не раскрывает слой истока, и в котором избирательное вытравливание затвора приводит к вытравливанию контактов затвора в элементах памяти и вытравливанию слоя AlOx, с тем, чтобы раскрыть слой истока; и дисплей высокой четкости, соединенный для генерирования дисплея на основе данных, содержащихся в устройстве памяти.
В одном варианте осуществления слой поли-SGS содержит легированный поликристаллический кремний p-типа. В одном варианте осуществления слой истока включает в себя один или больше из силицида вольфрама, сильнолегированного поликристаллического кремния, или поликристаллического силицида вольфрама. В одном варианте осуществления слой истока содержит легированный поликристаллический кремний n-типа. В одном варианте осуществления слой AlOx дополнительно содержит: плавающий затвор, инициируемый сигналом выбора затвора для подачи тока от слоя истока в многоуровневую укладку элементов памяти. В одном варианте осуществления канал содержит полый канал, продолжающийся через многоуровневую укладку, полый канал, включающий в себя электропроводный материал, окружающий изолятор канала для обеспечения электрического контакта с затворами элементов памяти; в котором плавающий затвор слоя AlOx обеспечивает ток из слоя истока в полый канал. В одном варианте осуществления запоминающее устройство дополнительно содержит: слой оксида между слоем AlOx и слоем поли-SGS. В одном варианте осуществления запоминающее устройство дополнительно содержит: слой оксида между слоем AlOx и слоем источника.
В одном аспекте способ для формирования уложенной в стопку цепи со слоем посадки AlOx включает в себя: генерируют многоуровневую укладку элементов памяти, каждый уровень укладки, включающий в себя устройство элементов памяти; формируют поликристаллический слой выбора затвора истока (поли-SGS), расположенный рядом с многоуровневой укладкой элементов памяти, слой поли-SGS, предназначенный для подачи сигнала выбора затвора для элементов памяти многоуровневой укладки; формируют проводящий слой истока на полупроводниковой подложке для обеспечения проводника истока для канала для уровней укладки; и формируют слой из оксида алюминия (AlOx) между слоем истока и слоем поли-SGS, слой AlOx обеспечивает слой остановки вытравливания для отделения слоя поли-SGS от слоя истока, в котором слой AlOx обеспечивает, как избирательность при сухом травлении, так и избирательность при влажном травлении, в котором при травлении канала травление происходит через многоуровневую укладку элементов памяти и слой поли-SGS, и останавливается в слое AlOx, и не раскрывает слой истока, и в котором при избирательном вытравливании затвора вытравливают контакты затвора в элементах памяти и вытравливают слой AlOx, для того, чтобы раскрыть слой истока.
В одном варианте осуществления формирование слоя поли-SGS содержит: формируют легированный поликристаллический кремний p-типа. В одном варианте осуществления формирование слоя истока содержит: формируют слой истока, который включает в себя один или больше из силицида вольфрама, сильнолегированного поликристаллического кремния или поликристаллического силицида вольфрама. В одном варианте осуществления, формирование слоя истока содержит: формируют легированный поликристаллический кремний n-типа. В одном варианте осуществления, формирование слоя AlOx дополнительно содержит: формируют плавающий затвор, который должен быть инициирован сигналом выбора затвора для подачи тока от слоя истока в многоуровневую укладку элементов памяти. В одном варианте осуществления, дополнительно содержит: формируют полый канал, продолжающийся через многоуровневую укладку, полый канал, включающий в себя электропроводный материал, окружающий изолятор канала для обеспечения электрического контакта с затворами элементов памяти; в котором плавающий затвор слоя AlOx подает ток от слоя истока в полый канал. Один вариант осуществления, дополнительно содержащий: формируют слой оксида между слоем AlOx и слоем поли-SGS. Один вариант осуществления дополнительно содержит: формируют слой оксида между слоем AlOx и слоем истока.
В одном аспекте, изделие, содержащее считываемый компьютером носитель информации, на котором записано содержание, которое при исполнении выполняет операции для формирования уложенных друг на друга цепей со слоем посадки AlOx, включает в себя: генерируют многоуровневую укладку элементов памяти, каждый уровень укладки включает в себя устройство элемента памяти; формируют поликристаллический слой выбора затвора истока (поли-SGS) рядом с многоуровневой укладкой элементов памяти, по слою поли-SGS подают сигнал выбора затвора в элементы памяти многоуровневой укладки; формируют электропроводный слой истока на полупроводниковой подложке для обеспечения для проводника истока канала для уровней укладки; и формируют слой из оксида алюминия (AlOx) между слоем истока и слоем поли-SGS, слой AlOx предоставляет слой вытравливания для отделения слоя поли-SGS от слоя истока, в котором слой AlOx обеспечивает, как избирательность сухого вытравливания, так и избирательность влажного вытравливания, в котором при вытравлении канала происходит вытравливание через множество укладок элементов памяти и слой поли-SGS и останавливается в слое AlOx и не раскрывает слой истока, и в котором при избирательном вытравливании затвора вытравливаются контакты затвора в элементах памяти, и вытравливается слой AlOx для раскрытия слоя истока.
В одном варианте осуществления содержание для формирования слоя поли-SGS содержит содержание для формирования легированного поликристаллического кремния p-типа. В одном варианте осуществления содержание для формирования слоя истока содержит содержание для формирования слоя истока, который включает в себя один или больше из силицида вольфрама, сильнолегированного поликристаллического кремния, или полимерного силицида вольфрама. В одном варианте осуществления содержание для формирования слоя истока содержит содержание для формирования легированного поликристаллического кремния n-типа. В одном варианте осуществления содержание для формирования слоя AlOx дополнительно содержит содержание для формирования плавающего затвора, который должен быть инициирован сигналом выбора затвора для подачи тока от слоя истока в многоуровневую укладку элементов памяти. Один вариант осуществления дополнительно содержит содержание для формирования полого канала, продолжающегося через многоуровневую укладку, полый канал, включающий в себя электропроводный материал, окружающий изолятор канала для обеспечения электрического контакта в затворах элементов памяти; в котором плавающий затвор слоя AlOx подает ток от слоя истока в полый канал. Один вариант осуществления дополнительно содержит содержание для формирования слоя оксида между слоем AlOx и слоем поли-SGS. Один вариант осуществления дополнительно содержит содержание для формирования слоя оксида между слоем AlOx и слоем истока.
В одном аспекте устройство для формирования уложенной в стопку цепи со слоем посадки AlOx включает в себя: средство для генерирования многоуровневой укладки элементов памяти, каждый уровень укладки, включающий в себя устройство элемента памяти; средство для формирования поликристаллического слоя выбора затвора истока (поли-SGS) рядом с многоуровневой укладкой элементов памяти, слой поли-SGS предназначенный для подачи сигнала выбора затвора для элементов памяти многоуровневой укладки; средство для формирования электропроводного слоя истока на полупроводниковой подложке для формирования проводника истока для канала для уровней укладки; и средство для формирования слоя оксида алюминия (AlOx) между слоем истока и слоем поли-SGS, слой AlOx обеспечивает слой остановки вытравливания для отделения слоя поли-SGS от слоя истока, в котором слой AlOx обеспечивает избирательность при сухом вытравливании, так и избирательность при влажном вытравливании, в котором при вытравливании канала происходит вытравливание через многоуровневую укладку элементов памяти и слой поли-SGS, и останавливается в слое AlOx, и не раскрывает слой истока, и в котором при избирательном вытравливании затвора вытравливаются контакты затвора в элементах памяти и вытравливается слой AlOx, для раскрытия слоя истока.
В одном варианте осуществления средство для формирования слоя поли-SGS содержит средство для формирования легированного поликристаллического кремния p-типа. В одном варианте осуществления средство для формирования слоя истока содержит средство для формирования слоя истока, который включает в себя один или больше из силицида вольфрама, сильнолегированного поликристаллического кремния или полимерного силицида вольфрама. В одном варианте осуществления средство для формирования слоя истока содержит средство для формирования легированного поликристаллического кремния n-типа. В одном варианте осуществления средство для формирования слоя AlOx дополнительно содержит средство для формирования плавающего затвора, который должен быть инициирован сигналом выбора затвора для подачи тока из от слоя истока в многоуровневую укладку элементов памяти. В одном варианте осуществления дополнительно содержится средство для формирования полого канала, продолжающегося через многоуровневую укладку, полый канал, включающий в себя электропроводный материал, окружающий изолятор канала для обеспечения электрического контакта для затворов элементов памяти; в котором плавающий затвор слоя AlOx обеспечивает подачу тока от слоя истока в полый канал. В одном варианте осуществления дополнительно содержится средство для формирования слоя оксида между слоем AlOx и слоем поли-SGS. В одном варианте осуществления дополнительно содержится средство для формирования слоя оксида между слоем AlOx и слоем истока.
Блок-схемы последовательности операций, как представлено здесь, предоставляют примеры последовательностей различных действий при обработке. Блок-схемы последовательности операций могут обозначать операции, которые должны быть выполнены программным средством или процедурой встроенного программного обеспечения, а также физические операции. В одном варианте осуществления блок-схема последовательности операций иллюстрирует состояние конечного автомата (FSM), который может быть воплощен в виде аппаратных средств и/или программного обеспечения. Хотя здесь показана конкретная последовательность или порядок, если не установлено другое, порядок действий может быть модифицирован. Таким образом, иллюстрируемые варианты осуществления следует понимать только, как пример, и обработка может быть выполнена в другом порядке, и некоторые действия могут быть выполнены параллельно. Кроме того, одно или больше действий могут быть исключены в различных вариантах осуществления; таким образом, не все действия требуются в каждом варианте осуществления. Возможны другие потоки обработки.
В пределах различных операций или функций, которые описаны здесь, они могут быть описаны или определены, как программный код, инструкции, конфигурация и/или данные. Содержание может быть непосредственно выполнимым (в "объектной" или "исполнительной" форме), может представлять собой исходный код или разностный код ("дельта-код" или код "исправлений"). Содержание программного обеспечения вариантов осуществления, описанных здесь, может быть предусмотрено через изделие, на котором содержится содержание, или используя способ работы интерфейса передачи данных, для передачи данных через интерфейс передачи данных. Считываемый устройством носитель информации может обеспечивать выполнение устройством описанных функций или операций, и включает в себя любой механизм, который содержит информацию в форме, доступной для устройства (например, вычислительное устройство, электронная система и т.д.) такой, как носитель с возможностью записи/без возможности записи (например, постоянное запоминающее устройство (ROM), оперативное запоминающее устройство (RAM), носитель информации на магнитном диске, оптические носители информации, запоминающие устройства типа флэш и т.д.). Интерфейс передачи данных включает в себя любой механизм, который формирует интерфейсы для любого из проводных, беспроводных, оптических и т.д. сред передачи данных для связи с другим устройством, таким как интерфейс шины памяти, интерфейс шины процессора, соединение с Интернет, контроллер диска и т.д. Интерфейс передачи данных может быть выполнен с возможностью предоставления параметров конфигурации и/или передачи сигналов для подготовки интерфейса передачи данных для предоставления сигнала данных, описывающего программное содержание. Доступ к интерфейсу передачи данных может осуществляться через одну или больше команд или сигналов, переданных в интерфейс передачи данных.
Различные компоненты, описанные здесь, могут представлять собой средство для выполнения описанных операций или функций. Каждый описанный здесь компонент включает в себя программное обеспечение, аппаратные средства или их комбинацию. Компоненты могут быть воплощены, как программные модули, аппаратные модули, аппаратные средства специального назначения (например, специализированные для приложения аппаратные средства, специализированные интегральные схемы (ASIC), цифровые сигнальные процессоры (DSP) и т.д.), встроенные контроллеры, жестко смонтированные цепи и т.д.
Помимо того, что описано здесь, различные модификации могут быть выполнены для раскрытых вариантов осуществления и вариантов воплощения изобретения, без выхода за пределы их объема. Поэтому, представленные здесь иллюстрации и примеры следует рассматривать, как иллюстративные, а не в ограничительном смысле. Объем изобретения следует измерять исключительно со ссылкой на следующую формулу изобретения.
1. Устройство трехмерной цепи электронного устройства, содержащее:
многоуровневую укладку элементов памяти, причем каждый уровень укладки включает в себя устройство элемента памяти;
поликристаллический слой выбора затвора истока (слой поли-SGS), примыкающий к многоуровневой укладке элементов памяти, причем слой поли-SGS предназначен для подачи сигнала выбора затвора для элементов памяти многоуровневой укладки;
проводящий слой истока для обеспечения проводника истока для канала для уровней укладки; и
слой оксида алюминия (AlOx) между слоем истока и слоем поли-SGS, причем слой AlOx обеспечивает слой остановки вытравливания для отделения слоя поли-SGS от слоя истока, при этом слой AlOx обеспечивает избирательность как для сухого вытравливания, так и для влажного вытравливания, причем при вытравливании канала вытравливание происходит через многоуровневую укладку элементов памяти и слой поли-SGS и останавливается в слое AlOx и не раскрывает слой истока, а при избирательном вытравливании затвора происходит вытравливание контактов затвора в элементах памяти и вытравливание слоя AlOx для раскрытия слоя истока.
2. Устройство трехмерной цепи по п. 1, в котором слой поли-SGS содержит легированный поликристаллический кремний p-типа.
3. Устройство трехмерной цепи по п. 1, в котором слой истока включает в себя один или более из силицида вольфрама, сильнолегированного поликристаллического кремния или поликристаллического силицида вольфрама.
4. Устройство трехмерной цепи по п. 1, в котором слой истока содержит легированный поликристаллический кремний n-типа.
5. Устройство трехмерной цепи по п. 1, в котором слой AlOx дополнительно содержит:
плавающий затвор, инициируемый сигналом выбора затвора, для подачи тока от слоя истока к многоуровневой укладке элементов памяти.
6. Устройство трехмерной цепи по п. 5, в котором канал содержит полый канал, проходящий через многоуровневую укладку, причем полый канал включает в себя проводящий материал, окружающий изолятор канала, для обеспечения электрического контакта с затворами элементов памяти;
при этом плавающий затвор слоя AlOx обеспечивает подачу тока от слоя истока в полый канал.
7. Устройство трехмерной цепи по п. 1, дополнительно содержащее:
слой оксида между слоем AlOx и слоем поли-SGS.
8. Устройство трехмерной цепи по п. 1, дополнительно содержащее:
слой оксида между слоем AlOx и слоем истока.
9. Электронное устройство, содержащее:
трехмерное пакетированное запоминающее устройство для хранения данных, причем запоминающее устройство включает в себя:
многоуровневую укладку элементов памяти, причем каждый уровень укладки включает в себя устройство элемента памяти;
поликристаллический слой выбора затвора истока (слой поли-SGS), примыкающий к многоуровневой укладке элементов памяти, причем слой поли-SGS предназначен для подачи сигнала выбора затвора для элементов памяти многоуровневой укладки;
проводящий слой истока для обеспечения проводника истока для канала для уровней укладки; и
слой оксида алюминия (AlOx) между слоем истока и слоем поли-SGS, причем слой AlOx обеспечивает слой остановки вытравливания для отделения слоя поли-SGS от слоя истока, при этом слой AlOx обеспечивает избирательность как для сухого вытравливания, так и для влажного вытравливания, причем при вытравливании канала вытравливание происходит через многоуровневую укладку элементов памяти и слой поли-SGS и останавливается в слое AlOx и не раскрывает слой истока, а при избирательном вытравливании затвора происходит вытравливание контактов затвора в элементах памяти и вытравливание слоя AlOx для раскрытия слоя истока; и
дисплей высокой четкости, соединенный для генерирования отображения на основе данных, содержащихся в устройстве памяти.
10. Электронное устройство по п. 9, в котором слой истока включает в себя один или более из силицида вольфрама, сильнолегированного поликристаллического кремния или поликристаллического силицида вольфрама.
11. Электронное устройство по п. 9, в котором слой AlOx дополнительно содержит:
плавающий затвор, инициируемый сигналом выбора затвора, для подачи тока от слоя истока к многоуровневой укладке элементов памяти.
12. Электронное устройство по п. 11, в котором канал содержит полый канал, проходящий через многоуровневую укладку, причем полый канал включает в себя проводящий материал, окружающий изолятор канала, для обеспечения электрического контакта с затворами элементов памяти;
при этом плавающий затвор слоя AlOx обеспечивает подачу тока от слоя истока в полый канал.
13. Электронное устройство по п. 9, дополнительно содержащее:
слой оксида между слоем AlOx и слоем поли-SGS.
14. Электронное устройство по п. 9, дополнительно содержащее:
слой оксида между слоем AlOx и слоем истока.
15. Способ изготовления электронного устройства, содержащий этапы, на которых:
генерируют многоуровневую укладку элементов памяти, причем каждый уровень укладки включает в себя устройство элемента памяти;
формируют поликристаллический слой выбора затвора истока (слой поли-SGS), примыкающий к многоуровневой укладке элементов памяти, причем слой поли-SGS предназначен для подачи сигнала выбора затвора для элементов памяти многоуровневой укладки;
формируют проводящий слой истока на полупроводниковой подложке для обеспечения проводника истока для канала для уровней укладки; и
формируют слой оксида алюминия (AlOx) между слоем истока и слоем поли-SGS, причем слой AlOx обеспечивает слой остановки вытравливания для отделения слоя поли-SGS от слоя истока, при этом слой AlOx обеспечивает избирательность как при сухом вытравливании, так и при влажном вытравливании, причем при вытравливании канала вытравливание происходит через многоуровневую укладку элементов памяти и слой поли-SGS и останавливается в слое AlOx и не раскрывает слой истока, а при избирательном вытравливании затвора происходит вытравливание контактов затвора в элементах памяти и вытравливание слоя AlOx для раскрытия слоя истока.
16. Способ по п. 15, в котором на этапе формирования слоя истока: формируют слой истока, который включает в себя один или более из силицида вольфрама, сильнолегированного поликристаллического кремния или поликристаллического силицида вольфрама.
17. Способ по п. 15, в котором на этапе формирования слоя AlOx дополнительно: формируют плавающий затвор, инициируемый сигналом выбора затвора, для подачи тока от слоя истока к многоуровневой укладке элементов памяти.
18. Способ по п. 17, дополнительно содержащий этап, на котором: формируют полый канал, проходящий через многоуровневую укладку, причем полый канал включает в себя проводящий материал, окружающий изолятор канала, для обеспечения электрического контакта с затворами элементов памяти;
при этом плавающий затвор слоя AlOx обеспечивает подачу тока от слоя истока в полый канал.
19. Способ по п. 15, дополнительно содержащий этап, на котором: формируют слой оксида между слоем AlOx и слоем поли-SGS.
20. Способ по п. 15, дополнительно содержащий этап, на котором: формируют слой оксида между слоем AlOx и слоем истока.
