[发明专利]垂直型存储器件及其制备方法

说明书

本发明提供一种垂直型存储器件及其制备方法。器件包括下逻辑单元及上逻辑单元，上逻辑单元位于下逻辑单元的上方，且与下逻辑单元接触；下逻辑单元包括基底及第一栅极结构层，基底内形成有第一源区、第一漏区及第一沟道区，第一沟道区位于第一源区和第一漏区之间，且均相邻接，第一栅极结构层位于第一沟道区的上表面；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，在第一栅极结构层上方依次堆叠，第二栅极结构层包括第二栅介质层及第二栅金属层，第二栅介质层绕设于第二沟道区的周向上，第二栅金属层绕设于第二栅介质层的周向上，上逻辑单元的漏极同时作为下逻辑单元的电容器。本发明可以降低动态电荷刷新时间。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，具体涉及存储器件，特别是涉及一种垂直型存储器件及其制备方法。

背景技术

随着科技的发展和人们生活水平的日益提高，对器件小型化、多功能化和降低能源消耗方面提出了越来越高的要求，这促使技术人员从材料和工艺等多方面努力，由此实现了集成电路器件的尺寸的不断缩小。

在传统结构动态随机存储器中，一般采用金属或者金属氮化物电极板充当电容，其上电荷保存时间极短，需要高频率为电容充电，导致较高的能源消耗，需要引入新型结构的动态存储器来降低其能源消耗。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种垂直型存储器件及其制备方法，用于解决现有技术中的存储器件频繁充电导致功耗增加等问题。本发明采用上逻辑单元为下逻辑单元充电的方式，用多晶硅层和IGZO层的一种或两种代替金属或者金属氮化物电极板充当电容，可有效降低电容中电荷的消失频率，降低存储器件的能量消耗。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种垂直型存储器件，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，所述第二栅金属层包括功函数金属。

可选地，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。

本发明还提供一种垂直型存储器件的制备方法，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；