Слой посадки из окиси алюминия для проводящих каналов для устройства трехмерной цепи

Слой посадки из окиси алюминия для проводящих каналов для устройства трехмерной цепи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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, специали