【技术实现步骤摘要】
本公开涉及集成电路设计及制造，特别是涉及半导体结构及其制备方法。
技术介绍
1、随着集成电路制造工艺的不断发展，市场对半导体存储产品的存储能力及存储性能提出了更高的要求。如何在确保半导体存储产品的存储性能的前提下，提高半导体存储产品的存储能力成为研发者不断追求的目标，因此，立体堆叠型存储结构应运而生。
2、为了增加立体堆叠型存储结构中单个电容的存储电量，一般会尽可能增加单个电容的长度；为了增加单位体积内电容的数量，一般会尽可能减小单个电容的横截面积。然而，在单个电容的长度较长且横截面积较小的情况下，容易导致电容结构在制备的过程中产生断裂、倾斜及弯曲等问题中的一种或多种，降低半导体存储产品的性能及可靠性。
技术实现思路
1、基于此，本公开提供一种半导体结构及其制备方法，避免单个电容在长度较长且横截面积较小的情况下，产生断裂、倾斜及弯曲等问题，能够在确保半导体存储产品存储性能的前提下，提高半导体存储产品的存储能力。
2、根据本公开的各种实施例，第一方面提供一种半导体结构，包括衬底、支撑结构及形成于衬底上的多个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的本体结构；本体结构包括多个沿第三方向间隔排布、沿第二方向延伸并贯穿支撑结构的单元结构；其中，单元结构包括电容结构，电容结构与支撑结构的交叠部呈阵列排布，电容结构沿第二方向位于支撑结构相对两侧的部分经由支撑结构电连接；其中，第一方向、第二方向与第三方向相互垂直。通过设置垂直电容结构延伸方向的支撑结构，使得多个电容结构贯穿该支
3、根据一些实施例，沿第一方向相邻交叠部之间接触连接；及沿第三方向相邻交叠部之间接触连接；其中，交叠部在相同的工艺步骤中制备而成。
4、根据一些实施例，交叠部呈均匀阵列排布；或交叠部呈非均匀阵列排布。
5、根据一些实施例，单元结构还包括沿第二方向延伸的目标半导体层，沿第一方向、第三方向间隔阵列排布；电容结构环绕目标半导体层。
6、根据一些实施例，交叠部包括由内至外依次叠置的金属层及支撑层；金属层环绕目标半导体层，其中，电容结构沿第二方向位于支撑结构相对两侧的部分与金属层电连接；支撑层环绕金属层。
7、根据一些实施例，电容结构沿第二方向位于支撑结构相对两侧的部分均包括由内至外依次叠置的第一电极层、高介电材料层及第二电极层；第一电极层环绕目标半导体层；高介电材料层环绕第一电极层；第二电极层环绕高介电材料层；其中，位于支撑结构的相对两侧的第一电极层与金属层电连接。
8、根据一些实施例，单元结构还包括沿第二方向依次分布的位线结构及字线结构；字线结构位于位线结构与电容结构之间；位线结构、字线结构均环绕目标半导体层。
9、根据一些实施例，支撑层覆盖目标半导体层的表面位于金属层覆盖目标半导体层的表面以内。
10、根据一些实施例，支撑层沿第二方向的长度为金属层沿第二方向的长度的1/2-2/3。
11、根据一些实施例，沿第一方向相邻位线结构之间相互绝缘，沿第三方向相邻位线结构之间电连接；沿第一方向相邻字线结构之间电连接，沿第三方向相邻字线结构之间相互绝缘；沿第一方向相邻电容结构之间相互绝缘，沿第三方向相邻电容结构之间相互绝缘。
12、根据一些实施例，交叠部沿垂直于第二方向的截面为矩形；电容结构的垂直于第二方向的截面为圆角图形。
13、根据一些实施例，金属层的材料包括铷、钴、镍、钛、钨、钽、钛化钽、氮化钨、铜及铝中至少一种；及/或，支撑层的材料包括氮化硅及/或氮氧化硅。
14、根据一些实施例，本公开第二方面提供一种半导体结构的制备方法，包括：
15、提供衬底，于衬底上形成初始叠层结构，初始叠层结构包括沿第三方向依次交替叠置的第一介质层、目标半导体层，第一介质层与衬底相邻；
16、于初始叠层结构内形成多个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的隔离结构，隔离结构的底面位于衬底内，第一方向、第二方向与第三方向相互垂直；
17、形成沿第一方向延伸且底面接触衬底的上表面的第一侧墙、第二侧墙，第一侧墙、第二侧墙之间区域用于形成字线结构；
18、刻蚀初始叠层结构位于第二侧墙沿第二方向远离第一侧墙的部分，得到目标沟槽，目标半导体层位于目标沟槽内部分裸露并悬空，于目标沟槽内目标半导体层的外表面形成支撑结构；
19、于支撑结构沿第二方向相对两侧的目标半导体层上形成电容结构，电容结构沿第二方向位于支撑结构相对两侧的部分经由支撑结构电连接。
20、根据一些实施例，于目标沟槽内目标半导体层的外表面形成支撑结构的过程，包括：
21、于目标沟槽内目标半导体层的外表面形成金属层；
22、于目标沟槽内沉积支撑材料，形成支撑层，以形成支撑结构；沿第一方向相邻支撑层之间接触连接；且沿第三方向相邻支撑层之间接触连接。
23、根据一些实施例，形成支撑层之后，还包括：
24、回刻支撑层沿第二方向相对两侧的部分，使得支撑层沿第二方向的长度小于金属层沿第二方向的长度。
25、根据一些实施例，于支撑结构沿第二方向相对两侧的目标半导体层上形成电容结构的过程，包括：
26、于支撑结构沿第二方向相对两侧的目标半导体层上，依次形成环绕目标半导体层的第一电极层、高介电材料层及第二电极层，以形成电容结构；位于支撑结构的相对两侧的第一电极层与金属层电连接；沿第一方向相邻电容结构之间相互绝缘，沿第三方向相邻电容结构之间相互绝缘。
27、根据一些实施例，半导体结构的制备方法还包括：
28、刻蚀初始叠层结构位于第一侧墙、第二侧墙之间部分，形成字线沟槽，目标半导体层位于字线沟槽内部分裸露并悬空；
29、于字线沟槽内依次形成环绕目标半导体层的字线结构，沿第三方向相邻字线结构之间相互绝缘，沿第一方向相邻字线结构之间电连接。
30、根据一些实施例，半导体结构的制备方法还包括：
31、刻蚀初始叠层结构位于第一侧墙沿第二方向远离第二侧墙的部分，形成位线沟槽，目标半导体层位于位线沟槽内部分裸露并悬空；
32、于位线沟槽内依次形成环绕目标半导体层的位线结构，沿第一方向相邻位线结构之间相互绝缘，沿第三方向相邻位线结构之间电连接。
33、根据一些实施例，金属层的材料包括铷、钴、镍、钛、钨、钽、钛化钽、氮化钨、铜及铝中至少一种；及/或，支撑层的材料包括氮化硅及/或氮氧化硅。
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1.一种半导体结构，其特征在于，包括衬底、支撑结构及形成于所述衬底上的多个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的本体结构；
2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，沿所述第一方向相邻所述交叠部之间接触连接；及
3.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于：
4.根据权利要求1-3任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述单元结构还包括：
5.根据权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述交叠部包括由内至外依次叠置的金属层及支撑层；
6.根据权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述电容结构沿所述第二方向位于所述支撑结构相对两侧的部分均包括由内至外依次叠置的第一电极层、高介电材料层及第二电极层；
7.根据权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述单元结构还包括沿所述第二方向依次分布的位线结构及字线结构；
8.根据权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述支撑层覆盖所述目标半导体层的表面位于所述金属层覆盖所述目标半导体层的表面以内。
9.根据权利要求8所述的半导体结构，其特征
10.根据权利要求7所述的半导体结构，其特征在于：
11.根据权利要求1-3任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述交叠部沿垂直于所述第二方向的截面为矩形；及
12.根据权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述金属层的材料包括铷、钴、镍、钛、钨、钽、钛化钽、氮化钨、铜及铝中至少一种；及/或
13.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：
14.根据权利要求13所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，于所述目标沟槽内目标半导体层的外表面形成支撑结构的过程，包括：
15.根据权利要求14所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，形成支撑层之后，还包括：
16.根据权利要求15所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，于所述支撑结构沿所述第二方向相对两侧的目标半导体层上形成电容结构的过程，包括：
17.根据权利要求13-16任一项所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，还包括：
18.根据权利要求13-16任一项所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，还包括：
19.根据权利要求14或15所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述金属层的材料包括铷、钴、镍、钛、钨、钽、钛化钽、氮化钨、铜及铝中至少一种；及/或
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括衬底、支撑结构及形成于所述衬底上的多个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的本体结构；
2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，沿所述第一方向相邻所述交叠部之间接触连接；及
3.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于：
4.根据权利要求1-3任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述单元结构还包括：
5.根据权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述交叠部包括由内至外依次叠置的金属层及支撑层；
6.根据权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述电容结构沿所述第二方向位于所述支撑结构相对两侧的部分均包括由内至外依次叠置的第一电极层、高介电材料层及第二电极层；
7.根据权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述单元结构还包括沿所述第二方向依次分布的位线结构及字线结构；
8.根据权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述支撑层覆盖所述目标半导体层的表面位于所述金属层覆盖所述目标半导体层的表面以内。
9.根据权利要求8所述的半导体结构，其特征在于，所述支撑层沿所述第二方向的长度为所述金属层沿所述第二方向的长度的1/2-2/3。
10.根据权利要求7...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄猛，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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