400可鄰近于第三電介質(zhì)材料413而形成在控制柵極凹陷部303中以實(shí)質(zhì)上填充控制柵極凹陷部303的剩余體積。浮動?xùn)艠O材料400可通過IPD材料(411、412、413)與鄰近控制柵極材料108分離。因此,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包含浮動?xùn)艠O400,其是離散的且通過ΙΗ)材料(411、412、413)彼此隔離并且與控制柵極108隔離。作為非限制實(shí)例,浮動?xùn)艠O材料400可包含硅、鍺或硅鍺。在一個(gè)實(shí)施例中,浮動?xùn)艠O材料400為多晶硅,例如η摻雜多晶硅、Ρ摻雜多晶硅或無摻雜多晶硅??刂茤艠O材料108和浮動?xùn)艠O材料400可經(jīng)獨(dú)立選擇使得使用相同或不同材料。在一個(gè)實(shí)施例中,控制柵極材料108和浮動?xùn)艠O材料400為多晶硅??墒褂糜糜谛纬筛?xùn)艠O材料400的任何常規(guī)方法,且因此未在本文中詳細(xì)描述所述方法。
[0054]在實(shí)質(zhì)上填充控制柵極凹陷部303之后,可使用氨蒸汽、氟化銨和硝酸的混合物(NH4F/HN03)、臭氧或氫氟酸(HF)混合或循環(huán)、氫氟酸和硝酸的混合物(HF/HN03)或四甲基氫氧化銨(TMAH)工藝移除任何過量浮動?xùn)艠O材料400。用于移除任何過量浮動?xùn)艠O材料400的工藝可依據(jù)對浮動?xùn)艠O材料400的摻雜而變化。例如,如果浮動?xùn)艠O材料400為η摻雜多晶硅,那么可使用ΤΜΑΗ工藝來移除過量浮動?xùn)艠O材料400。浮動?xùn)艠O材料400的垂直、暴露表面可與第三電介質(zhì)材料413的垂直、暴露表面實(shí)質(zhì)上共面。如圖10中展示,浮動?xùn)艠O400的高度L3可與控制柵極材料108的高度U實(shí)質(zhì)上相同。
[0055]參考圖11,接著可增大開口200的深度使得開口 200延伸通過控制柵極材料103并延伸到源極氧化物材料102的至少一部分中??赏ㄟ^借助常規(guī)技術(shù)(其未在本文中予以詳細(xì)描述)蝕刻控制柵極材料103和源極氧化物材料102來增大開口 200的深度。
[0056]在如圖12中展示的一些實(shí)施例中,隧道電介質(zhì)材料511(下文有時(shí)作為實(shí)例稱為“隧道氧化物材料”)可形成在浮動?xùn)艠O400和控制柵極材料103的暴露表面上。在一些實(shí)施例中,隧道氧化物材料511可為氧化硅??墒褂糜糜谛纬伤淼姥趸锊牧系娜魏纬R?guī)方法。為選擇性地形成隧道電介質(zhì)材料511,可在浮動?xùn)艠O400和控制柵極材料103的暴露表面上生長隧道氧化物材料511。
[0057]在一些實(shí)施例中,襯里材料(例如,多晶硅襯里)可形成在開口200的暴露表面上(例如,形成在開口 200的側(cè)壁上)。例如,如圖12中展示,襯里材料512可形成在第三電介質(zhì)材料413和隧道氧化物材料511的暴露表面以及源極氧化物材料102的暴露側(cè)壁上。襯里材料512可保護(hù)氧化物材料免受下游工藝動作的影響。
[0058]參考圖13,可使開口200的深度延伸通過源極氧化物材料102以允許與源極101的電接觸。如圖13的實(shí)施例中所展示,可移除源極氧化物材料102的剩余厚度和源極101的至少一部分,使得開口 200延伸通過堆疊110、蝕刻停止材料104、控制柵極材料103、源極氧化物材料102和源極101的至少一部分??墒褂糜糜谝瞥礃O氧化物材料102和源極101的至少一部分的任何常規(guī)方法,且因此未在本文中詳細(xì)描述所述方法。
[0059]在圖14中,可形成溝道材料500以實(shí)質(zhì)上填充半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的開口200。作為非限制性實(shí)例,溝道材料500可為導(dǎo)電摻雜多晶硅??墒褂糜糜谛纬蓽系啦牧?00的任何常規(guī)方法,且因此未在本文中詳細(xì)描述所述方法。
[0060]在一些實(shí)施例中,圖13的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100可在使用溝道材料500實(shí)質(zhì)上填充開口200之前經(jīng)受清潔工藝??墒褂糜糜谇鍧嵐に嚨娜魏纬R?guī)方法,且因此未在本文中詳細(xì)描述所述方法。
[0061]如本文中描述,本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例可使得能夠在不危害臨界尺寸且不將復(fù)雜動作添加到工藝的情況下形成浮動?xùn)艠O的增大高度。通過修改工藝以形成相同高度的浮動?xùn)艠O和控制柵極,可對準(zhǔn)浮動?xùn)艠O和控制柵極。
[0062]雖然已使用具有不同密度的部分的氧化物材料作為電介質(zhì)材料來描述各個(gè)實(shí)施例,但應(yīng)理解,可使用其它電介質(zhì)材料。電介質(zhì)材料可為可通過PECVD工藝形成的任何絕緣材料,在所述工藝中處理參數(shù)(例如,功率和頻率)可調(diào)整且產(chǎn)生具有不同密度的絕緣材料的部分。作為非限制性實(shí)例,電介質(zhì)材料可為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其它高k絕緣材料。
[0063]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可包含:交替氧化物材料和控制柵極的堆疊,氧化物材料中的每一者包括至少兩個(gè)不同密度的氧化物部分;電荷存儲結(jié)構(gòu)(例如,浮動?xùn)艠O或電荷陷阱),其側(cè)向鄰近于控制柵極;電荷阻擋材料,其在電荷存儲結(jié)構(gòu)中的每一者與側(cè)向鄰近的控制柵極之間;以及支柱,其延伸通過交替氧化物材料和控制柵極的堆疊。
[0064]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可包含:交替電介質(zhì)材料和控制柵極的堆疊,電介質(zhì)材料包括頂部部分、中間部分和底部部分,頂部部分和底部部分具有低于中間部分的密度;電荷存儲結(jié)構(gòu),其具有與鄰近控制柵極的高度實(shí)質(zhì)上相同的高度;電荷阻擋材料,其在電荷存儲結(jié)構(gòu)與鄰近控制柵極之間;以及溝道材料,其延伸通過交替氧化物材料和控制柵極的堆疊。
[0065]圖15到18為形成根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的3D-NAND快閃存儲器裝置的多個(gè)浮動?xùn)艠O的一些階段的橫截面圖,其中堆疊的交替電介質(zhì)材料可包含在暴露于單個(gè)蝕刻化學(xué)過程(即,相同蝕刻化學(xué)過程)時(shí)具有不同移除速率的至少兩個(gè)不同材料部分。交替電介質(zhì)材料中的不同材料可具有實(shí)質(zhì)上相同的密度或具有不同密度。
[0066]圖15展示半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10(/,其包含:源極10V;源極氧化物材料102,;材料103,,其待用作選擇裝置(例如,SGS)的控制柵極;(任選地)蝕刻停止材料104';(存儲器單元的)交替電介質(zhì)材料105,和控制柵極108,的堆疊11(/ ;以及開口 20(Τ,其延伸通過堆疊11(/。電介質(zhì)材料105'可包含在暴露于相同蝕刻化學(xué)過程時(shí)具有不同移除速率的至少兩個(gè)不同材料部分。電介質(zhì)材料中的不同材料可或可不具有相同密度。適合于交替電介質(zhì)材料的不同部分的材料的非限制性實(shí)例可包含基于氧化物的材料、基于氮化物的材料、基于氮氧化物的材料或其組合。
[0067]在一些實(shí)施例中,堆疊的電介質(zhì)材料中的每一者可包含至少第一材料部分和第二材料部分,其中當(dāng)暴露于相同蝕刻化學(xué)過程時(shí),第一材料部分具有比第二材料部分的蝕刻速率大至少約2倍的蝕刻速率。然而,應(yīng)理解,取決于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的特定集成方案,電介質(zhì)材料部分的移除速率差異可不同。
[0068]以非限制性實(shí)例方式,如圖15中所展示,電介質(zhì)材料105'可包含頂部材料部分105c7、中間材料部分1051/和底部材料部分105a,,其中當(dāng)暴露于相同蝕刻化學(xué)過程時(shí),頂部材料部分105(/具有與底部材料部分105a,實(shí)質(zhì)上相同的移除速率以及比中間材料部分105K的移除速率高的移除速率。作為非限制性實(shí)例,電介質(zhì)材料105,的頂部和底部材料部分(105(/和105a,)可包含氧化硅(S1x)材料,且中間材料部分1051/可包含氮化硅(SiNy)材料。作為另一非限制性實(shí)例,電介質(zhì)材料105,的頂部和底部材料部分(105(/和105a,)可包含氧化硅(S1x)材料,且中間材料部分105K可包含氮氧化硅(S1xNy)材料。
[0069]雖然圖15的結(jié)構(gòu)10(Τ僅展示一個(gè)開口20(Τ,但應(yīng)理解,半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10(Τ可包含多于一個(gè)開口。此外,雖然電介質(zhì)材料105,在圖15中說明為包含三個(gè)部分,但應(yīng)理解,電介質(zhì)材料105'可包含比三個(gè)材料部分更少或比三個(gè)材料部分更多的材料部分。
[0070]如圖16中展示,可移除堆疊11(/中的控制柵極材料108,的部分和電介質(zhì)材料105,的部分以產(chǎn)生控制柵極凹陷部302',其中控制柵極凹陷部302'的上邊界和下邊界由鄰近電介質(zhì)材料105'的側(cè)壁界定。作為非限制性實(shí)例,如圖16中所展示,可在不實(shí)質(zhì)上移除中間材料部分1051/的一部分的情況下移除電介質(zhì)材料105,的頂部和底部材料部分(105夕、105a,),以使得控制柵極凹陷部302,具有高度L2,L2大于鄰近控制柵極108,的高度U。作為非限制性實(shí)例,當(dāng)電介質(zhì)材料105,的頂部和底部材料部分105(/和105a,)由氧化硅(S1x)材料組成且中間材料部分105V由氮化硅(SiNy)材料組成時(shí),可通過使用選自由氟化氫(HF)溶液和包括HF和NH4F的緩沖氧化物蝕刻(Β0Ε)溶液組成的群組的蝕刻劑進(jìn)行蝕刻以比中間材料部分1051/的氮化硅(SiNy)材料快的速率移除頂部和底部材料部分(105V和105a7 )的氧化硅(S1x)材料。
[0071]因此,可通過適當(dāng)選擇電介質(zhì)材料105,中的電介質(zhì)部分(例如,105a,、105t/、105c7 )中的每一者的材料、每一材料部分的厚度、蝕刻條件和其它