各種已知因素來控制控制柵極凹陷部302'的尺寸、高度和輪廓。
[0072]參考圖17，電荷阻擋捕獲結(jié)構(gòu)(411,-412,-4130(例如，互聚電介質(zhì)(IH))材料)可形成在控制柵極凹陷部302'的暴露表面上以占據(jù)控制柵極凹陷部302'中的區(qū)域，使得所得控制柵極凹陷部的高度L3實質(zhì)上等于鄰近控制柵極材料108'的高度U。接著，可在控制柵極凹陷部中形成浮動?xùn)艠O材料40(/以實質(zhì)上填充控制柵極凹陷部的剩余體積。
[0073]在如圖18中展示的一些實施例中，隧道電介質(zhì)材料51V可形成在浮動?xùn)艠O40(Τ和控制柵極材料103,的暴露表面上。襯里材料512'可形成在開口20(Τ的暴露表面上，且溝道材料50(/可經(jīng)形成以實質(zhì)上填充開口20(/。
[0074]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；電荷存儲結(jié)構(gòu)，其側(cè)向鄰近于控制柵極且具有與相應(yīng)側(cè)向鄰近的控制柵極實質(zhì)上相同的高度；電荷阻擋材料，其在電荷存儲結(jié)構(gòu)中的每一者與相應(yīng)側(cè)向鄰近的控制柵極之間；以及支柱，其延伸通過交替電介質(zhì)材料和控制柵極的堆疊，其中堆疊的電介質(zhì)材料中的每一者包括在暴露于相同蝕刻化學(xué)過程時具有不同移除速率的至少兩個不同材料部分。
[0075]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(圖14的100、圖18的10(/)可經(jīng)受進(jìn)一步處理以用于生產(chǎn)半導(dǎo)體裝置。在一個實施例中，可通過常規(guī)技術(shù)進(jìn)一步處理半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(100、100')以形成半導(dǎo)體裝置，例如3D-NAND快閃存儲器裝置。然而，雖然結(jié)合3D-NAND快閃存儲器裝置描述實施例，但本發(fā)明不限于3D-NAND快閃存儲器裝置。本發(fā)明可適用于可采用電荷存儲結(jié)構(gòu)的其它半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和存儲器裝置。
[0076]圖2到18說明形成3D-NAND裝置的具有電荷存儲結(jié)構(gòu)(400、40(Τ)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(100,1007 )的一些實施例，且不一定限制堆疊(110、11(Τ )中的交替氧化物材料(105、105,)和控制柵極材料(108U08,)的數(shù)目。此外，電荷存儲結(jié)構(gòu)(400、40(/ )的位置、數(shù)目和形狀或溝道材料(50030(/)的輪廓和形狀不限于所說明的實施例。
[0077]形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法可包含利用具有至少兩個不同密度的氧化物部分的氧化物材料結(jié)合針對此氧化物材料優(yōu)化的濕式蝕刻工藝來增大形成在氧化物材料之間的電荷存儲結(jié)構(gòu)的高度、將電荷存儲結(jié)構(gòu)的輪廓塑造成預(yù)定結(jié)構(gòu)或兩者。
[0078]—種此方法修改氧化物材料的沉積工藝且在在控制柵極凹陷部中形成電荷阻擋材料之前添加氧化物材料的濕式蝕刻步驟。此方法可在不危害臨界尺寸且沒有復(fù)雜額外步驟的情況下允許增大電荷存儲結(jié)構(gòu)的高度。
[0079]雖然本發(fā)明可容許各種修改及替代形式，但是已在圖式中通過實例展示且已在本文中詳細(xì)描述特定實施例。然而，本發(fā)明并不希望限于所揭示的特定形式。而是，本發(fā)明將涵蓋落在如由所附權(quán)利要求書及其法定等效物界定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的所有修改、等效物及替代。
【主權(quán)項】
1.一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括: 形成交替電介質(zhì)材料和控制柵極材料的堆疊，所述堆疊的所述電介質(zhì)材料中的每一者包括經(jīng)調(diào)配以在暴露于相同蝕刻化學(xué)過程時具有不同移除速率的至少兩個材料部分；形成通過交替電介質(zhì)材料和控制柵極材料的所述堆疊的開口； 移除所述控制柵極材料的部分以形成鄰近所述控制柵極材料的控制柵極凹陷部；移除鄰近所述控制柵極凹陷部的所述電介質(zhì)材料的部分以增大所述控制柵極凹陷部的高度； 形成鄰近所述控制柵極材料的暴露表面的電荷阻擋材料；以及 使用電荷存儲材料填充所述控制柵極凹陷部以形成電荷存儲結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用電荷存儲材料填充所述控制柵極凹陷部以形成電荷存儲結(jié)構(gòu)包括: 形成所述電荷存儲結(jié)構(gòu)，所述電荷存儲結(jié)構(gòu)中的每一者包括與所述鄰近控制柵極材料實質(zhì)上相同的高度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成交替電介質(zhì)材料和控制柵極材料的堆疊包括: 形成交替氧化物材料和控制柵極材料的堆疊，所述堆疊的所述氧化物材料中的每一者包括至少兩個不同密度的氧化物部分。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中形成交替氧化物材料和控制柵極材料的堆疊包括: 在從約25瓦特到約200瓦特的RF功率下通過化學(xué)氣相沉積工藝形成包括至少兩個不同密度的氧化物部分的所述氧化物材料。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中形成交替氧化物材料和控制柵極材料的堆疊包括: 在一個反應(yīng)室中通過原位化學(xué)氣相沉積工藝形成各自包括至少兩個不同密度的氧化物部分的所述氧化物材料。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成交替電介質(zhì)材料和控制柵極材料的堆疊包括: 形成交替電介質(zhì)材料和控制柵極材料的堆疊，所述堆疊的所述電介質(zhì)材料中的每一者包括至少第一材料部分和第二材料部分，所述第一材料部分經(jīng)調(diào)配以在暴露于相同蝕刻化學(xué)過程時具有比所述第二材料部分的蝕刻速率大至少約2倍的蝕刻速率。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成交替電介質(zhì)材料和控制柵極材料的堆疊包括: 形成交替電介質(zhì)材料和控制柵極材料的堆疊，所述堆疊的所述電介質(zhì)材料中的每一者包括頂部材料部分、中間材料部分和底部材料部分，其中所述頂部材料部分在暴露于相同蝕刻化學(xué)過程時具有與所述底部材料部分實質(zhì)上相同的移除速率和高于所述中間材料部分的移除速率的移除速率。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中形成交替電介質(zhì)材料和控制柵極材料的堆疊，所述堆疊的所述電介質(zhì)材料中的每一者包括頂部材料部分、中間材料部分和底部材料部分，包括: 形成包括氧化硅材料的所述頂部材料部分和底部材料部分以及包括氮化硅材料的所述中間材料部分。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中形成交替電介質(zhì)材料和控制柵極材料的堆疊，所述堆疊的所述電介質(zhì)材料中的每一者包括頂部材料部分、中間材料部分和底部材料部分，包括: 形成包括氧化硅材料的所述頂部材料部分和底部材料部分以及包括氮氧化硅材料的所述中間材料部分。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述電荷存儲結(jié)構(gòu)的暴露表面上形成隧道電介質(zhì)材料。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括使用溝道材料填充所述開口。12.—種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其包括: 交替電介質(zhì)材料和控制柵極的堆疊，所述堆疊的所述電介質(zhì)材料中的每一者包括至少兩個不同密度的部分； 電荷存儲結(jié)構(gòu)，其側(cè)向鄰近于所述控制柵極； 電荷阻擋材料，其在所述電荷存儲結(jié)構(gòu)中的每一者與所述鄰近控制柵極之間；以及 溝道材料，其延伸通過交替電介質(zhì)材料和控制柵極的所述堆疊。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述電荷存儲結(jié)構(gòu)中的每一者具有與所述鄰近控制柵極實質(zhì)上相同的高度。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述至少兩個電介質(zhì)部分中的一個電介質(zhì)部分的密度從為所述至少兩個電介質(zhì)部分中的鄰近電介質(zhì)部分的密度的約6分之一到比所述至少兩個電介質(zhì)部分中的鄰近電介質(zhì)部分的密度高約2倍。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述電介質(zhì)材料包括頂部電介質(zhì)部分、中間電介質(zhì)部分和底部電介質(zhì)部分，且其中所述頂部電介質(zhì)部分的密度實質(zhì)上等于所述底部電介質(zhì)部分的密度且低于所述中間電介質(zhì)部分的密度。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述電介質(zhì)材料包括頂部電介質(zhì)部分、中間電介質(zhì)部分和底部電介質(zhì)部分，且其中所述中間電介質(zhì)部分的密度高于所述頂部電介質(zhì)部分的密度和所述底部電介質(zhì)部分的密度。17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述電介質(zhì)材料包括氧化物材料。18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述電荷阻擋材料包括氧化物-氮化物-氧化物ΟΝΟ材料。19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括所述溝道材料與所述電荷存儲結(jié)構(gòu)之間的隧道電介質(zhì)材料。20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述結(jié)構(gòu)包括三維NAND快閃存儲器裝置。
【專利摘要】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；電荷存儲結(jié)構(gòu)，其側(cè)向鄰近于所述控制柵極；電荷阻擋材料，其在所述電荷存儲結(jié)構(gòu)中的每一者與所述鄰近控制柵極之間；以及溝道材料，其延伸通過交替電介質(zhì)材料和控制柵極的所述堆疊。所述堆疊中的所述電介質(zhì)材料中的每一者具有至少兩個不同密度和/或不同移除速率的部分。還揭示制造此類半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法。
【IPC分類】H01L21/8247, H01L27/115
【公開號】CN105493266
【申請?zhí)枴緾N201480044617
【發(fā)明人】史瑞坎特·杰亞提, 法蒂瑪·雅遜·席賽克-艾吉, 帕萬·庫馬爾·雷迪·埃拉
【申請人】美光科技公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年7月24日
【公告號】EP3033767A1, US9275909, US20150041879, US20160148949, WO2015023413A1