[发明专利]一种半导体器件及其制备方法

权利要求书

1.一种半导体器件，其特征在于，包括：

衬底；

位于所述衬底上的堆叠层，所述堆叠层由上至下依次包括第一栅极层、第一绝缘层、第二栅极层和第二绝缘层；

沿垂直于所述衬底的纵向贯穿所述第一栅极层和所述第一绝缘层的第一沟道结构；

沿所述纵向贯穿所述第二栅极层的第二沟道结构，所述第二沟道结构的顶部与所述第一沟道结构的底部连接，所述第二沟道结构在垂直于所述纵向的截面的横截面积大于所述第一沟道结构在垂直于所述纵向的截面的横截面积。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第二栅极层在所述纵向的厚度大于所述第一栅极层在所述纵向的厚度。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括：

位于所述第一沟道结构的外侧壁和所述第一栅极层之间的第一栅绝缘层；

位于所述第二沟道结构的外侧壁和所述第二栅极层之间的第二栅绝缘层。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括：

位于所述第二沟道结构和所述衬底之间的源极；

位于所述第一沟道结构的顶部的漏极。

5.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，所述源极和所述漏极为N型单晶硅。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一栅极层的材料包括多晶硅，且所述第一栅极层连接到字线，所述第二栅极层连接到盘线且被施加固定电压。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一沟道结构和所述第二沟道结构为圆柱形，所述第二沟道结构的直径大于所述第一沟道结构的直径。

8.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：

提供衬底；

形成位于所述衬底上的堆叠层，所述堆叠层由上至下依次包括第一栅极层、第一绝缘层、第二栅极层和第二绝缘层；

沿垂直于所述衬底的纵向形成贯穿所述第一栅极层和所述第一绝缘层的第一沟道结构；

沿所述纵向形成贯穿所述第二栅极层的第二沟道结构，所述第二沟道结构的顶部与所述第一沟道结构的底部连接，所述第二沟道结构在垂直于所述纵向的截面的横截面积大于所述第一沟道结构在垂直于所述纵向的截面的横截面积。

9.根据权利要求8所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述形成位于所述衬底上的堆叠层的步骤，包括：

在所述衬底上形成所述第二绝缘层；

在所述第二绝缘层上形成所述第二栅极层；

在所述第二栅极层上形成所述第一绝缘层；

在所述第一绝缘层上形成所述第一栅极层，所述第二栅极层在所述纵向的厚度大于所述第一栅极层在所述纵向的厚度。

10.根据权利要求8所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述沿垂直于所述衬底的纵向形成贯穿所述第一栅极层和所述第一绝缘层的第一沟道结构的步骤，包括：

形成沿所述纵向贯穿所述第一栅极层和所述第一绝缘层的第一沟道孔；

在所述第一沟道孔中填充沟道材料，以形成所述第一沟道结构。

11.根据权利要求10所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述沿所述纵向形成贯穿所述第二栅极层的第二沟道结构的步骤，包括：

在填充所述沟道材料之前，形成沿所述纵向贯穿所述第二栅极层的第一通孔，所述第一通孔与所述第一沟道孔连通；

基于所述第一通孔对所述第二栅极层进行刻蚀，以形成贯穿所述第二栅极层的第二沟道孔，所述第二沟道孔在垂直于所述纵向的截面的横截面积，大于所述第一沟道孔在垂直于所述纵向的截面的横截面积；

在所述第一沟道孔和所述第二沟道孔中填充所述沟道材料，以形成第一沟道结构和位于所述第一沟道结构底部的所述第二沟道结构。