[发明专利]一种基于氧化物-石墨烯薄膜堆叠的3D NAND闪存制备方法及闪存

摘要

本发明提供了一种基于氧化物‑石墨烯薄膜堆叠的3D NAND闪存制备方法，所述方法包括以下步骤：提供衬底；沉积衬底堆叠结构，具体为，在所述衬底表面形成有多层交错堆叠的层间介质层及控制栅极层，所述控制栅极层形成于相邻的层间介质层之间；所述层间介质层为氧化物，所述控制栅极层为石墨烯层。所述石墨烯层的厚度为由于薄的石墨烯薄膜具有非常高的迁移率(mobility)和非常高的机械强度，因此可以提供更好的电气性能和机械强度。此外，采用薄的石墨烯薄膜，使得存储单元的堆叠层数容易达到64层以上。

主权项

1.一种基于氧化物‑石墨烯薄膜堆叠的3D NAND闪存制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供衬底；沉积衬底堆叠结构，具体为，在所述衬底表面形成有多层交错堆叠的层间介质层及控制栅极层，所述控制栅极层形成于相邻的层间介质层之间；所述层间介质层为氧化物，所述控制栅极层为石墨烯层；所述石墨烯层的厚度为刻蚀所述衬底堆叠结构，具体为，刻蚀所述层间介质层及控制栅极层以形成沟道孔，所述沟道孔通至所述衬底并形成一定深度的第一硅槽；形成硅外延层，具体为，在所述第一硅槽处进行硅的外延生长形成硅外延层；形成沟道孔侧壁堆叠结构，具体为，在所述沟道孔的侧壁及硅外延层的表面上沉积堆叠结构，所述沟道孔侧壁堆叠结构包括阻挡层、存储层和隧穿层的氧化物‑氮化物‑氧化物结构和外面的多晶硅及氧化物层；刻蚀沟道孔侧壁堆叠结构，具体为，沿所述沟道孔侧壁堆叠结构的底壁向下刻蚀，通至所述硅外延层并形成一定深度的第二硅槽；同时去除覆盖所述衬底堆叠结构顶面的所述沟道孔侧壁堆叠结构以露出所述衬底堆叠结构顶面，并去除所述沟道孔侧壁堆叠结构最外侧的氧化物层；在刻蚀后的沟道孔侧壁堆叠结构的侧壁和第二硅槽的表面沉积多晶硅层以形成与硅外延层连通的多晶硅连接层。