[发明专利]三维存储器及其制备方法

权利要求书

1.三维存储器的制备方法，其特征在于，包括：

在衬底上形成包括N个叠层单元的叠层结构，其中，每个所述叠层单元包括交替堆叠的至少一对电介质层和牺牲层，以使每个所述叠层单元包括一组牺牲层；以及

从所述叠层结构的远离所述衬底的一侧，依次形成贯穿N个叠层单元的N个栅极缝隙，所述N个栅极缝隙彼此贯通且贯穿所述叠层结构，其中，在形成下一个栅极缝隙之前将当前的栅极缝隙所对应的叠层单元内的一组牺牲层置换为一组栅极层，从而形成分别与所述N个叠层单元对应的第一组栅极层至第N组栅极层，其中，所述第一组栅极层至所述第N组栅极层的结构和/或材料组分相互不同，并且N≥2。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，从所述叠层结构的远离所述衬底的一侧，依次形成贯穿N个叠层单元的N个栅极缝隙的步骤包括：

形成贯穿第M叠层单元的第M栅极缝隙；

经由所述第M栅极缝隙，去除所述第M叠层单元内的一组牺牲层，以形成第M组牺牲间隙；以及

在所述第M组牺牲间隙内形成第M组栅极层，其中，1≤M≤N。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述第M组牺牲间隙内形成第M组栅极层的步骤包括：

在所述第M组牺牲间隙的内壁上依次形成介电层和第一导电层；以及

在形成有所述介电层和所述第一导电层的所述第M组牺牲间隙内形成第二导电层，以形成第M组栅极层。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，通过调整所述介电层的厚度、所述介电层的材料组分、所述第一导电层的厚度、所述第一导电层的材料组分以及所述介电层和所述第一导电层之间的界面偶极子中的至少之一，使得所述第一组栅极层至所述第N组栅极层的结构和/或材料组分相互不同。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述介电层的材料包括氧化铝，所述第一导电层的材料包括氮化钛铝。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

形成贯穿所述叠层结构的沟道结构，其中，基于所述沟道结构在平行于所述衬底的平面上的尺寸，所述第一组栅极层至所述第N组栅极层的结构和/或材料组分相互不同。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，形成贯穿所述叠层结构的沟道结构的步骤包括：

形成贯穿所述叠层结构的沟道孔；以及

在所述沟道孔的内壁上依次形成功能层和沟道层。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，从所述叠层结构的远离所述衬底的一侧，依次形成贯穿N个叠层单元的N个栅极缝隙的步骤包括：

在N≥3的情况下，去除所述功能层的位于第M叠层单元内并与所述一组牺牲层对应的部分，以暴露所述沟道层，其中，M等于1和/或M等于N。

9.根据权利要求1或8所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

在N个所述栅极缝隙内填充导电材料，以形成栅极缝隙结构。

10.三维存储器，其特征在于，包括：

衬底；存储叠层结构，位于所述衬底上，包括N个存储叠层单元，并且每个存储叠层单元包括交替堆叠的至少一对电介质层和栅极层，以使第一存储叠层单元至第N个存储叠层单元分别包括第一组栅极层至第N组栅极层；

沟道结构，贯穿所述存储叠层结构，并且所述沟道结构沿其贯穿方向具有不同的关键尺寸；以及

其中，所述第一组栅极层至所述第N组栅极层的结构和/或材料组分相互不同，并且所述第一组栅极层至所述第N组栅极层的单位面积栅氧电容随着所述沟道结构的所述关键尺寸的减小而增大，或者所述第一组栅极层至所述第N组栅极层的功函数随着所述沟道结构的所述关键尺寸的减小而减小，N≥2，N为整数。