[发明专利]垂直型CMOS结构及制备方法

权利要求书

1.一种垂直型CMOS结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供基底；

于所述基底上形成第一导电型晶体管，所述第一导电型晶体管包括自下而上依次堆叠的第一源区、第一沟道区及第一漏区；

于所述第一导电型晶体管上形成隔离层；

于所述隔离层上形成第二导电型晶体管，所述第二导电型晶体管包括自下而上依次堆叠的第二漏区、第二沟道区及第二源区；

形成显露所述第一源区的环形槽；

形成覆盖所述环形槽的底部及侧壁的介电层；

于所述环形槽中，形成第一栅极导电层；

于所述环形槽中，采用倾角环形刻蚀法，去除部分所述介电层，以显露所述第一漏区、隔离层及第二漏区，并形成公共漏极导电层；

于所述环形槽中，形成第二栅极导电层。

2.根据权利要求1所述的垂直型CMOS结构的制备方法，其特征在于，于所述第一导电型晶体管上形成所述隔离层的步骤包括：

于所述第一漏区上形成依次堆叠的第一保护层、牺牲层及第二保护层；

刻蚀部分所述第二保护层及牺牲层，形成显露所述第一保护层的开口；

采用湿法刻蚀，自所述开口掏除部分所述牺牲层，以形成与所述开口连接的沟槽；

填充所述沟槽，形成所述隔离层。

3.根据权利要求2所述的垂直型CMOS结构的制备方法，其特征在于：所述第一保护层与所述牺牲层的选择蚀刻比的范围包括1:200～1:400；所述第二保护层与所述牺牲层的选择蚀刻比的范围包括1:200～1:400；所述第一保护层包括采用EPI法制备的Si层，所述牺牲层包括采用EPI法制备的SiGe层，所述第二保护层包括采用EPI法制备的Si层，且所述湿法刻蚀的刻蚀液包括盐酸；所述隔离层包括采用ALD法制备的SiO₂层。

4.根据权利要求1所述的垂直型CMOS结构的制备方法，其特征在于，采用倾角环形刻蚀法，形成所述公共漏极导电层的步骤包括：

形成填充所述环形槽的电极介电层；

刻蚀所述电极介电层及介电层，形成倾斜环形槽，所述倾斜环形槽显露所述第一漏区、隔离层及第二漏区；

采用含硅有机物填充所述倾斜环形槽；

去除部分所述电极介电层及含硅有机物，以显露所述第一漏区、隔离层及第二漏区；

形成所述公共漏极导电层。

5.根据权利要求4所述的垂直型CMOS结构的制备方法，其特征在于：所述含硅有机物包括氢倍半硅氧烷树脂，且去除所述氢倍半硅氧烷树脂的方法包括灰化法。

6.根据权利要求4所述的垂直型CMOS结构的制备方法，其特征在于：在去除所述含硅有机物之后，形成所述公共漏极导电层之前，还包括在所述第一漏区形成第一过渡金属层及在所述第二漏区形成第二过渡金属层的步骤；形成的所述第一过渡金属层覆盖20％～80％的所述第一漏区，所述第二过渡金属层覆盖20％～80％的所述第二漏区。

7.根据权利要求1所述的垂直型CMOS结构的制备方法，其特征在于：在垂向上，形成的所述第一栅极导电层与所述公共漏极导电层之间具有夹角θ，且所述第二栅极导电层位于所述夹角θ中。

8.根据权利要求1所述的垂直型CMOS结构的制备方法，其特征在于：形成所述第一导电型晶体管的方法包括EPI法；形成所述第二导电型晶体管的方法包括EPI法；所述第一导电型晶体管包括N型晶体管或P型晶体管；所述第二导电型晶体管包括N型晶体管或P型晶体管。

9.根据权利要求1所述的垂直型CMOS结构的制备方法，其特征在于：还包括在所述第二导电型晶体管的上方重复形成所述第一导电型晶体管及第二导电型晶体管中的一种或组合的步骤；还包括采用CMP法形成第二源极导电层的步骤。