【技术实现步骤摘要】
本公开实施例涉及半导体，特别涉及一种半导体结构及其制造方法。
技术介绍
1、随着半导体结构的不断发展，其关键尺寸不断减小，但由于光刻机的限制，其关键尺寸的缩小存在极限，因此如何在一片晶圆上做出更高存储密度的芯片，是众多科研工作者和半导体从业人员的研究方向。二维或平面半导体器件中，存储单元均是水平方向上排列，因此，二维或平面半导体器件的集成密度可以由单位存储单元所占据的面积决定，则二维或平面半导体器件的集成密度极大地受到形成精细图案的技术影响，使得二维或平面半导体器件的集成密度的持续增大存在极限。因而，半导体器件的发展走向三维半导体器件。
2、然而，目前三维半导体器件中各功能器件的排布方式需要全新的设计，例如在保证各功能器件之间不受影响的同时，充分利用已有的布局空间，以提高三维半导体器件的集成密度。
技术实现思路
1、本公开实施例提供一种半导体结构及其制造方法，至少有利于半导体结构中晶体管结构和电容结构的集成密度。
2、根据本公开一些实施例，本公开实施例一方面提供一种半导体结构，包括：沿第一方向排布的晶体管结构和电容结构，所述电容结构沿所述第一方向延伸；字线阶梯结构，与所述晶体管结构沿第二方向间隔排布，且所述字线阶梯结构沿所述第一方向延伸，所述第一方向与所述第二方向相交，所述字线阶梯结构和所述晶体管结构电连接；其中，以垂直于所述第二方向的平面为参考面，所述晶体管结构在所述参考面上的正投影为第一投影，所述电容结构在所述参考面上的正投影为第二投影，所述字线阶梯结构
3、在一些实施例中，所述晶体管结构、所述电容结构以及所述字线阶梯结构组成存储结构，沿所述第一方向上相邻的两个所述存储结构呈中心对称，且两个所述存储结构中一者的所述字线阶梯结构与另一者的所述电容结构沿所述第一方向间隔排布。
4、在一些实施例中，所述晶体管结构包括多个沿第三方向间隔排布的子晶体管结构，且所述第三方向、所述第二方向与所述第一方向两两相交；所述电容结构包括多个沿第三方向排布的子电容结构，所述子电容结构包括依次堆叠的下电极层、电容介电层以及上电极层；所述字线阶梯结构包括沿所述第三方向上间隔排布的多个台阶结构，所述台阶结构沿所述第一方向延伸，且多个所述台阶结构在所述第一方向上的长度不同；其中，所述子晶体管结构与所述子电容结构一一对应连接，所述子晶体管结构与所述台阶结构一一对应连接。
5、在一些实施例中，所述半导体结构还包括：支架结构，所述支架结构位于所述电容结构中相邻的所述子电容结构之间，且所述支架结构环绕所述子电容结构沿所述第一方向延伸的的部分侧壁，以支撑所述电容结构。
6、在一些实施例中，所述晶体管结构、所述电容结构以及所述字线阶梯结构组成存储结构，所述存储结构沿所述第一方向和所述第二方向均间隔排布；所述半导体结构还包括：多个所述存储结构共用的支架结构，所述支架结构沿所述第二方向延伸且环绕位于第二方向排布的多个存储结构中的所述电容结构。
7、在一些实施例中，沿所述第一方向上相邻的两个所述存储结构中一者的所述台阶结构与另一者的所述电容结构之间具有第一间隔；所述支架结构包括：第一支架层，所述第一支架层沿所述第二方向延伸且环绕所述下电极层沿所述第一方向延伸的部分侧壁，所述第一支架层位于所述第一间隔中。
8、在一些实施例中，所述子晶体管结构包括：沿所述第一方向延伸的部分半导体通道，以及环绕所述半导体通道沿所述第一方向延伸的侧壁的栅极结构；所述下电极层包括沿所述第一方向延伸的部分所述半导体通道；所述支架结构还包括：第二支架层，所述第二支架层沿所述第二方向延伸且环绕所述半导体通道的部分侧壁，所述第二支架层位于所述栅极结构和所述电容结构之间以及位于相邻所述台阶结构之间；第三支架层，所述第三支架层沿所述第二方向延伸且环绕所述下电极层中的所述半导体通道的部分侧壁，所述第三支架层位于所述第一支架层远离所述第二支架层的一侧。
9、在一些实施例中，沿所述第一方向上，所述半导体通道包括第一区、第二区以及第三区，所述栅极结构环绕所述第一区的侧壁，所述第二支架层环绕所述第二区的侧壁，所述下电极层包括所述第三区以及环绕所述第三区部分侧壁的子下电极层，所述第一支架层和所述第三支架层环绕所述第三区剩余的侧壁。
10、在一些实施例中，所述半导体结构还包括：多个沿所述第三方向延伸的第一导电柱，所述第一导电柱与所述台阶结构一一对应，且所述第一导电柱与所述台阶结构接触连接；多个沿所述第三方向延伸的第二导电柱，所述第二导电柱与所述上电极层接触连接。
11、根据本公开一些实施例，本公开实施例另一方面还提供一种半导体结构的制造方法，包括：形成沿第一方向排布的晶体管结构和电容结构，所述电容结构沿所述第一方向延伸；形成字线阶梯结构，所述字线阶梯结构与所述晶体管结构沿第二方向间隔排布，且所述字线阶梯结构沿所述第一方向延伸，所述第一方向与所述第二方向相交，所述字线阶梯结构和所述晶体管结构电连接；其中，以垂直于所述第二方向的平面为参考面，所述晶体管结构在所述参考面上的正投影为第一投影，所述电容结构在所述参考面上的正投影为第二投影，所述字线阶梯结构在所述参考面上的正投影为第三投影，所述第三投影覆盖所述第一投影，且所述第三投影与所述第二投影部分重叠。
12、在一些实施例中，采用同一制备步骤形成所述字线阶梯结构和所述晶体管结构。
13、在一些实施例中，所述电容结构包括多个沿第三方向排布的子电容结构，所述制造方法还包括：形成支架结构，所述支架结构位于所述电容结构中相邻的所述子电容结构之间，且所述支架结构环绕所述子电容结构的部分侧壁，以支撑所述电容结构。
14、在一些实施例中，所述支架结构包括第一支架层，形成所述第一支架层的步骤包括：形成沿所述第一方向间隔且交错排布的第一堆叠结构和第二堆叠结构，且所述第一堆叠结构和所述第二堆叠结构沿所述第二方向上间隔且交错排布；形成第一牺牲层，所述第一牺牲层填充满所述第一堆叠结构和所述第二堆叠结构之间的第一间隔；其中，沿第三方向上，所述第一堆叠结构和所述第二堆叠结构均包括交替堆叠的第一半导体层和第二半导体层，且所述第三方向、所述第二方向与所述第一方向两两相交；形成具有第一开口的第一掩膜层，所述第一开口沿所述第二方向延伸，且所述第一开口露出部分所述第一牺牲层；以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述第一开口露出的所述第一牺牲层以及与所述第一开口正对的所述第一半导体层，以形成第一空穴；形成第一支架层，所述第一支架层填充满所述第一空穴。
15、在一些实施例中，形成所述第一堆叠结构和所述第二堆叠结构的步骤包括：形成沿所述第三方向上依次堆叠的初始第一半导体层和初始第二半导体层；图形化所述初始第一半导体层和所述初始第二半导体层，以形成所述第一堆叠结构和所述第二堆叠结构。
16、在一些实施例中，所述第一堆叠结构中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述晶体管结构、所述电容结构以及所述字线阶梯结构组成存储结构，沿所述第一方向上相邻的两个所述存储结构呈中心对称，且两个所述存储结构中一者的所述字线阶梯结构与另一者的所述电容结构沿所述第一方向间隔排布。
3.如权利要求1或2所述的半导体结构，其特征在于，所述晶体管结构包括多个沿第三方向间隔排布的子晶体管结构，且所述第三方向、所述第二方向与所述第一方向两两相交；
4.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，还包括：支架结构，所述支架结构位于所述电容结构中相邻的所述子电容结构之间，且所述支架结构环绕所述子电容结构沿所述第一方向延伸的部分侧壁，以支撑所述电容结构。
5.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，所述晶体管结构、所述电容结构以及所述字线阶梯结构组成存储结构，所述存储结构沿所述第一方向和所述第二方向均间隔排布；
6.如权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，沿所述第一方向上相邻的两个所述存储结构中一者的所述台阶结构与另一者的所述电
7.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，所述子晶体管结构包括：沿所述第一方向延伸的部分半导体通道，以及环绕所述半导体通道沿所述第一方向延伸的侧壁的栅极结构；所述下电极层包括沿所述第一方向延伸的部分所述半导体通道；
8.如权利要求7所述的半导体结构，其特征在于，沿所述第一方向上，所述半导体通道包括第一区、第二区以及第三区，所述栅极结构环绕所述第一区的侧壁，所述第二支架层环绕所述第二区的侧壁，所述下电极层包括所述第三区以及环绕所述第三区部分侧壁的子下电极层，所述第一支架层和所述第三支架层环绕所述第三区剩余的侧壁。
9.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，还包括：多个沿所述第三方向延伸的第一导电柱，所述第一导电柱与所述台阶结构一一对应，且所述第一导电柱与所述台阶结构接触连接；多个沿所述第三方向延伸的第二导电柱，所述第二导电柱与所述上电极层接触连接。
10.一种半导体结构的制造方法，其特征在于，包括：
11.如权利要求10所述的制造方法，其特征在于，采用同一制备步骤形成所述字线阶梯结构和所述晶体管结构。
12.如权利要求10或11所述的制造方法，其特征在于，所述电容结构包括多个沿第三方向排布的子电容结构，所述制造方法还包括：形成支架结构，所述支架结构位于所述电容结构中相邻的所述子电容结构之间，且所述支架结构环绕所述子电容结构的部分侧壁，以支撑所述电容结构。
13.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，所述支架结构包括第一支架层，形成所述第一支架层的步骤包括：
14.如权利要求13所述的制造方法，其特征在于，形成所述第一堆叠结构和所述第二堆叠结构的步骤包括：
15.如权利要求13所述的制造方法，其特征在于，所述第一堆叠结构中的所述第二半导体层为半导体通道，沿所述第一方向上，所述半导体通道包括第一区、第二区以及第三区；
16.如权利要求15所述的制造方法，其特征在于，形成所述晶体管结构的步骤包括：
17.如权利要求16所述的制造方法，其特征在于，沿所述第三方向上，环绕不同所述第一区侧壁的所述栅极结构之间具有第二间隔，环绕不同所述第二堆叠结构中所述第一半导体层侧壁的导电层之间具有第三间隔；所述制造方法还包括：
18.如权利要求16所述的制造方法，其特征在于，形成所述电容结构的步骤包括：
19.如权利要求16所述的制造方法，其特征在于，形成所述字线阶梯结构的步骤包括：多次对所述初始字线阶梯结构以及所述第二堆叠结构中的所述第一半导体层进行局部刻蚀，以形成所述字线阶梯结构，所述字线阶梯结构包括沿所述第三方向上间隔排布的多个台阶结构，且多个所述台阶结构沿所述第一方向上的长度不同。
20.如权利要求19所述的制造方法，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述晶体管结构、所述电容结构以及所述字线阶梯结构组成存储结构，沿所述第一方向上相邻的两个所述存储结构呈中心对称，且两个所述存储结构中一者的所述字线阶梯结构与另一者的所述电容结构沿所述第一方向间隔排布。
3.如权利要求1或2所述的半导体结构，其特征在于，所述晶体管结构包括多个沿第三方向间隔排布的子晶体管结构，且所述第三方向、所述第二方向与所述第一方向两两相交；
4.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，还包括：支架结构，所述支架结构位于所述电容结构中相邻的所述子电容结构之间，且所述支架结构环绕所述子电容结构沿所述第一方向延伸的部分侧壁，以支撑所述电容结构。
5.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，所述晶体管结构、所述电容结构以及所述字线阶梯结构组成存储结构，所述存储结构沿所述第一方向和所述第二方向均间隔排布；
6.如权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，沿所述第一方向上相邻的两个所述存储结构中一者的所述台阶结构与另一者的所述电容结构之间具有第一间隔；所述支架结构包括：第一支架层，所述第一支架层沿所述第二方向延伸且环绕所述下电极层沿所述第一方向延伸的部分侧壁，所述第一支架层位于所述第一间隔中。
7.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，所述子晶体管结构包括：沿所述第一方向延伸的部分半导体通道，以及环绕所述半导体通道沿所述第一方向延伸的侧壁的栅极结构；所述下电极层包括沿所述第一方向延伸的部分所述半导体通道；
8.如权利要求7所述的半导体结构，其特征在于，沿所述第一方向上，所述半导体通道包括第一区、第二区以及第三区，所述栅极结构环绕所述第一区的侧壁，所述第二支架层环绕所述第二区的侧壁，所述下电极层包括所述第三区以及环绕所述第三区部分侧壁的子下电极层，所述第一支架层和所述第三支架层环绕所述第三区剩余的侧壁。
9.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，还包括：多个沿所述第三方向延伸的第...
【专利技术属性】
技术研发人员：尤康，
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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