[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

摘要

本发明公开了一种非易失性3D NAND存储器的侧墙栅电极及其制备方法，包括通过控制电流强度和氧化铝模板先制备好n个依次成阶梯状排列的栅电极侧墙单元，每个栅电极单元为侧墙结构；侧墙栅电极的上表面用于连接栅层，下表面用于连接字线。本发明提供的侧墙栅电极结构呈阶梯状连接不同的超高堆叠且相对应的栅层，且叠层中非相对应的栅层与栅电极之间通过绝缘层隔离，适用于解决超高层堆叠的非易失性3D NAND存储器反复施加高电压造成控制栅层与栅电极熔断、虚接等器件失效问题。

主权项

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)的表面沉积与所述栅电极侧墙相同的导电材料，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条字线WL(i‑1)对准进行一次光刻和刻蚀，并在裸露第i栅电极侧墙(11(i‑1)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‑1)a)，形成了所述非易失性3D NAND存储器的侧墙栅电极。