半导体结构及半导体结构的制备方法技术

本公开提供了一种半导体结构及半导体结构的制备方法，该半导体结构包括基底、基底接触件和存储单元，存储单元包括：有源层，有源层设置于基底上，有源层具有相对的顶面和底面；栅极字线部件，栅极字线部件设置于有源层的顶面和/或底面上；位线部件，位线部件电连接于有源层中的源/漏区；电容器，电容器电连接于有源层中的源/漏区；基底接触件接触连接于基底，有源层的侧面连接于基底接触件。通过将栅极字线部件设置于有源层的顶面和/或底面，并且将有源层的侧面连接于基底接触件，能够实现有源层在三维方向上堆叠的同时克服晶体管的浮栅效应，提高半导体存储器件的元件密度。提高半导体存储器件的元件密度。提高半导体存储器件的元件密度。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及半导体结构的制备方法


[0001]本公开涉及半导体
，尤其涉及一种半导体结构及半导体结构的制备方法。

技术介绍

[0002]随着半导体存储技术的快速发展，为了应对更复杂的需求，需要不断提高动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，简称：DRAM)的元件密度。目前，动态随机存储器通常采取一个晶体管、一个电容器(1Transistor and1Capacitor，简称：1T1C)的结构，并在二维平面上进行设计布局。提高该动态随机存储器的集成度往往采取对其中的各元件进行微缩的方式实现，但是这种微缩方式受限于各元件的尺寸极限，同时元件尺寸的进一步缩小还会带来晶体管的漏电问题。

技术实现思路

[0003]基于此，针对上述
技术介绍
中的问题，为了在提高半导体存储器件的元件密度的同时，尽可能克服晶体管漏电的问题，有必要提供一种半导体结构及半导体结构的制备方法。
[0004]为解决上述技术问题，本公开的第一方面提出一种半导体结构，其包括基底、基底接触件和存储单元，所述存储单元包括：
[0005]有源层，所述有源层设置于所述基底上，所述有源层具有相对的顶面和底面；
[0006]栅极字线部件，所述栅极字线部件设置于所述有源层的顶面和/或底面上；
[0007]位线部件，所述位线部件电连接于所述有源层中的源/漏区；
[0008]电容器，所述电容器电连接于所述有源层中的源/漏区；
[0009]所述基底接触件接触连接于所述基底，所述有源层的侧面连接于所述基底接触件。
[0010]在其中一个实施例中，沿第一方向有多个所述存储单元，其中，多个所述存储单元中的所述位线部件相连接形成沿所述第一方向延伸的位线。
[0011]在其中一个实施例中，所述第一方向垂直于所述基底表面。
[0012]在其中一个实施例中，所述基底接触件的相对两侧均设置有所述存储单元。
[0013]在其中一个实施例中，所述基底接触件两侧的所述存储单元沿所述基底接触件对称设置。
[0014]在其中一个实施例中，沿第二方向有多个所述存储单元，所述第二方向与所述第一方向相交，其中，多个所述存储单元中的所述栅极字线部件连接形成沿所述第二方向延伸的字线。
[0015]在其中一个实施例中，所述位线部件和所述电容器设置于所述有源层远离所述基底接触件的一侧。
[0016]在其中一个实施例中，所述位线部件与所述有源层之间设置有位线接触件；和/
或，所述电容器与所述有源层之间设置有多晶硅接触件。
[0017]在其中一个实施例中，所述栅极字线部件包括栅极和字线连接部，所述栅极层叠设置于所述有源层的顶面和/或底面，所述字线连接部设置于所述栅极远离所述有源层的一侧。
[0018]在其中一个实施例中，所述有源层包括第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区具有第一掺杂类型，所述第二掺杂区具有与所述第一掺杂类型相反的第二掺杂类型，所述第一掺杂区设置于所述第二掺杂区远离所述基底接触件的一侧，所述第一掺杂区构成所述源/漏区。
[0019]在其中一个实施例中，所述基底接触件的材料包括掺杂半导体材料，所述第二掺杂区与所述基底接触件相接触，所述掺杂半导体材料的掺杂类型为所述第二掺杂类型。
[0020]在其中一个实施例中，所述存储单元包括由同个所述位线部件控制的两个以上的所述电容器。
[0021]进一步地，本公开的又一方面还提供了一种半导体结构的制备方法，其包括如下步骤：
[0022]形成位于基底上的有源层前体，所述有源层前体具有相对的顶面和底面；
[0023]于所述有源层前体的顶面和/或底面形成栅极字线部件；
[0024]形成连接于所述基底和所述有源层前体的基底接触件；
[0025]形成电连接于所述有源层前体的位线部件和电容器；及
[0026]对所述有源层前体进行掺杂以形成有源层，所述有源层的源/漏区电连接于所述位线部件和所述电容器。
[0027]在其中一个实施例中，对所述有源层前体进行掺杂以形成有源层的步骤包括：
[0028]于所述有源层前体电连接于所述位线部件和所述电容器的部位进行第一离子扩散，形成具有第一掺杂类型的第一掺杂区，所述第一掺杂区构成所述有源层的所述源/漏区；及，于所述有源层前体连接于所述基底接触件的部位进行第二离子扩散，形成具有第二掺杂类型的第二掺杂区，所述第二掺杂类型与所述第一掺杂类型相反。
[0029]在其中一个实施例中，形成位于基底上的有源层前体的步骤包括：
[0030]提供基材，所述基材包括基底以及位于所述基底上的多层前体材料层和多层填充材料层，所述前体材料层和所述填充材料层交替层叠设置；
[0031]去除所述填充材料层，刻蚀所述基材中的所述前体材料层，形成位于所述基底上的多层有源层前体。
[0032]在其中一个实施例中，多层所述有源层前体沿第一方向排列分布，形成电连接于所述有源层前体的位线部件的步骤包括：
[0033]形成沿所述第一方向延伸的位线，所述位线包括多个分别电连接于各所述有源层前体的位线部件。
[0034]在其中一个实施例中，每层中有多个所述有源层前体，位于同层的多个所述有源层前体沿第二方向排列分布，于所述有源层前体的顶面和/或底面形成栅极字线部件的步骤包括：形成沿所述第二方向延伸的字线，所述字线包括多个位于各所述有源层前体的顶面和/或底面的栅极字线部件。
[0035]在上述至少一个实施例的半导体结构中，其包括基底接触件和存储单元，存储单
元包括：基底、有源层、栅极字线部件、位线部件和电容器，有源层设置于基底上，有源层具有相对的顶面和底面，栅极字线部件设置于有源层的顶面和/或底面上，位线部件电连接于有源层中的源/漏区，电容器，电容器电连接于有源层中的源/漏区，基底接触件接触连接于基底，有源层的侧面连接于基底接触件。通过将栅极字线部件设置于有源层的顶面和/或底面，并且将有源层的侧面连接于基底接触件，能够实现有源层在三维方向上堆叠的同时克服晶体管的浮栅效应，提高半导体存储器件的元件密度。
[0036]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
[0038]图1为本公开一实施例的半导体结构的结构示意图；
[0039]图2为在图1基础上进一步增加存储单元的半导体结构的结构示意图；
[0040]图3为在图1基础上进一步增加存储单元的半导体结构的结构示意图；
[0041]图4为在图1基础本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括基底、基底接触件和存储单元，所述存储单元包括：有源层，所述有源层设置于所述基底上，所述有源层具有相对的顶面和底面；栅极字线部件，所述栅极字线部件设置于所述有源层的顶面和/或底面上；位线部件，所述位线部件电连接于所述有源层中的源/漏区；电容器，所述电容器电连接于所述有源层中的源/漏区；所述基底接触件接触连接于所述基底，所述有源层的侧面连接于所述基底接触件。2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，沿第一方向有多个所述存储单元，其中，多个所述存储单元中的所述位线部件相连接形成沿所述第一方向延伸的位线。3.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述第一方向垂直于所述基底表面。4.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述基底接触件的相对两侧均设置有所述存储单元。5.根据权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述基底接触件两侧的所述存储单元沿所述基底接触件对称设置。6.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，沿第二方向有多个所述存储单元，所述第二方向与所述第一方向相交，其中，多个所述存储单元中的所述栅极字线部件连接形成沿所述第二方向延伸的字线。7.根据权利要求1～6任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述位线部件和所述电容器设置于所述有源层远离所述基底接触件的一侧。8.根据权利要求7所述的半导体结构，其特征在于，所述位线部件与所述有源层之间设置有位线接触件；和/或，所述电容器与所述有源层之间设置有电容器接触件。9.根据权利要求1～6及8任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述栅极字线部件包括栅极和字线连接部，所述栅极层叠设置于所述有源层的顶面和/或底面，所述字线连接部设置于所述栅极远离所述有源层的一侧。10.根据权利要求9所述的半导体结构，其特征在于，所述有源层包括第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区具有第一掺杂类型，所述第二掺杂区具有与所述第一掺杂类型相反的第二掺杂类型，所述第一掺杂区设置于所述第二掺杂区远离所述基底接触件的一侧，所述第一掺杂区构成所述源/漏区。11.根据权利要求10所述的半导体结构，其特征在于，所述基底接触件的材料包括掺杂半导体材料，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：於听听，李晓杰，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：