[发明专利]一种非易失性3D NAND存储器的侧墙栅电极及其制备方法

权利要求书

1.一种非易失性3D NAND存储器的侧墙栅电极的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)制备栅电极阵列

(1.1)在已经制备好字线和位线的衬底(100)上放置多孔氧化铝模板(200)，所述多孔氧化铝模板(200)的栅与所述字线对准；

(1.2)在所述多孔氧化铝模板(200)内通过电化学沉积形成n个栅电极侧墙，依次为第一栅电极侧墙(110b)、第二栅电极侧墙(111b)、……第n栅电极侧墙(11(n-1)b)；所述第一栅电极侧墙(110b)、第二栅电极侧墙(111b)……第i栅电极侧墙(11(i-1)b)……以及第n栅电极侧墙(11(n-1)b)依次成阶梯状，高度由低到高；

其中i＝3、4、……n；n为字线的数目，n为正整数；

(1.3)通过氢氧化钠溶液腐蚀去除所述多孔氧化铝模板(200)；

(2)制备与所述第一栅电极侧墙(110b)连接的第一控制栅层(110a)

(2.1)在所述栅电极阵列上沉积绝缘层(300)至覆盖住第n栅电极侧墙(11(n-1)b)，通过CMP平整所述绝缘层(300)的上表面；

(2.2)与第一条字线WL0对准进行一次光刻和刻蚀，直至裸露出第一栅电极侧墙(110b)；

(2.3)在所述裸露的第一栅电极侧墙(110b)的表面沉积与第一栅电极侧墙(110b)相同的导电材料，形成与衬底(100)表面平行且与第一栅电极侧墙(110b)相连的第一控制栅层(110a)；

(3)制备非易失性3D NAND存储器的侧墙栅电极

重复上述步骤，在第i层控制栅层制备完成后沉积绝缘材料至完全覆盖第n栅电极侧墙(11(n-1)b)，与第i+1条字线WL(i)对准进行一次光刻和刻蚀，并在裸露第i+1栅电极侧墙(11(i)b)的上表面沉积相同的导电材料形成与之连接的第i控制栅层(11(i)a)，形成了所述非易失性3D NAND存储器的侧墙栅电极。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，第n控制栅层的制备中不用采用光刻，进行选择性刻蚀，裸露出第n栅电极侧墙，并沉积与第n栅电极侧墙相同的导电材料形成第n控制栅层。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多孔氧化铝模板的孔径为5nm～100nm，孔间距为10nm～500nm，孔深大于100nm。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述绝缘材料为二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述导电材料包括一种或多种导体或半导体材料。

6.一种采用权利要求1至5中任一项所述的制备方法形成的非易失性3D NAND存储器的栅电极，其特征在于，包括n个阶梯状排列的栅电极侧墙，每个栅电极为侧墙结构，所述侧墙栅电极的上表面用于连接栅层，下表面用于连接字线。