[发明专利]垂直型存储器件及其制备方法

权利要求书

1.一种垂直型存储器件，其特征在于，所述垂直型存储器件包括下逻辑单元及上逻辑单元，所述上逻辑单元位于所述下逻辑单元的上方，且与下逻辑单元接触；所述下逻辑单元包括基底及第一栅极结构层，所述基底内形成有第一源区、第一漏区及第一沟道区，所述第一沟道区位于所述第一源区和第一漏区之间，且与第一源区和第一漏区均相邻接，所述第一栅极结构层位于所述第一沟道区的上表面；所述上逻辑单元包括第二源区、第二漏区、第二沟道区和第二栅极结构层，所述第二漏区、第二沟道区及第二源区在所述第一栅极结构层上方依次堆叠，所述第二栅极结构层包括第二栅介质层及第二栅金属层，所述第二栅介质层绕设于所述第二沟道区的周向上，所述第二栅金属层绕设于所述第二栅介质层的周向上，所述上逻辑单元的漏极同时作为下逻辑单元的电容器。

2.根据权利要求1所述的垂直型存储器件，其特征在于，所述垂直型存储器件还包括侧墙结构，位于所述第一栅极结构层及第二漏区的周向上。

3.根据权利要求1所述的垂直型存储器件，其特征在于，所述第一栅极结构层自下而上依次包括第一栅氧化层、第一高K介质材料层和第一栅极导电材料层，所述第二栅介质层由内至外依次包括第二栅氧化层和第二高K介质材料层，所述第一高K介质材料层和第二高K介质材料层包括HfO2和ZrO2中的一种或两种，所述第一栅极导电材料层包括多晶硅层和IGZO层的一种或两种，所述第二栅金属层包括功函数金属。

4.根据权利要求1所述的垂直型存储器件，其特征在于，所述上逻辑单元包括NNN型、PPP型、NPN型及PNP型逻辑单元中的任意一种。

5.一种垂直型存储器件的制备方法，其特征在于，包括步骤：

提供基底，所述基底上定义有第一源区、第一漏区和第一沟道区，所述第一沟道区位于所述第一源区和第一漏区之间，且与第一源区及第一漏区均邻接；

于所述基底上依次沉积第一栅极材料层、第二漏极材料层、第二沟道材料层及第二源极材料层；

对所述第二源极材料层、第二沟道材料层、第二漏极材料层及第一栅极材料层进行光刻刻蚀以显露出所述基底对应所述第一源区及第一漏区的区域，经刻蚀后形成依次对应位于所述第一沟道区上的第一栅极结构层、第二漏区、第二沟道区及第二源区；

形成侧墙保护层，所述侧墙保护层覆盖所述第二源区、第二沟道区、第二漏区及第一栅极结构层，并延伸到对应所述第一源区和第一漏区的区域表面；

进行光刻刻蚀以显露出对应所述第一源区及第一漏区的区域；

对对应所述第一源区及第一漏区的区域进行掺杂以相应形成第一源区及第一漏区；

去除所述第二沟道区及第二源区外围的侧墙保护层；

于第二沟道区的周向上形成第二栅极结构层，所述第二栅极结构层由内至外依次包括第二栅介质层及第二栅金属层；

所述第一源区、第一漏区、第一沟道区及第一栅极结构层构成下逻辑单元，所述第二源区、第二漏区、第二沟道区及第二栅极结构层构成上逻辑单元。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一栅极材料层自下而上依次包括第一栅氧化层、第一高K介质材料层和第一栅极导电材料层；所述第二栅介质层由内至外依次包括第二栅氧化层和第二高K介质材料层，第二栅金属层包括功函数金属层。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一高K介质材料层的材质包括HfO2和ZrO2中的一种或两种，所述第一栅极导电材料层的材质包括多晶硅层和IGZO层的一种或两种，形成所述第一栅氧化层的方法包括热氧化法，形成第一高K介质材料层和第二栅介质层的方法包括原子层沉积法，形成第一栅极导电材料层的方法包括气相沉积法。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第二漏极材料层和第二源极材料层的材质包括碳化硅和硅中的一种或两种，所述第二沟道材料层的材质包括硅、锗化硅和锗中的一种，形成所述第二漏极材料层、第二源极材料层及第二沟道材料层的方法包括外延法。