【技术实现步骤摘要】
本申请涉及存半导体，尤其涉及一种存储阵列、其制备方法、存储器及电子设备。
技术介绍
1、存储器(memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。随着当前智能社会的数据量快速增加，对存储器的容量需求正在急速提升。这些大容量存储的应用对存储阵列的存储单元密度需求越来越高，而平面存储器受限于存储单元的物理尺寸限制，存储密度的提升逐渐停滞，因此大容量存储器已经向三维集成方向进行发展。在三维集成的存储器中，包括晶体管阵列和电容阵列，晶体管阵列用来控制电容阵列的选址与读写操作。而提高存储器容量的一个方法是增加位线(bit line，bl)上的电容数量，但这导致位线上的寄生电容增加，相应的存储窗口(memory window，mw)降低，因此降低位线的寄生电容非常重要。
技术实现思路
1、本申请提供一种存储阵列、其制备方法、存储器及电子设备，用于降低位线的寄生电容。
2、第一方面，本申请实施例提了一种存储阵列，该存储阵列主要包括衬底，位于该衬底上的第一导电层和位于该第一导电层上方的晶体管阵列。其中，该第一导电层包括间隔排列的多条位线，且相邻位线之间具有第一空气隙结构；晶体管阵列中包括多个晶体管，每一晶体管对应连接一条位线，且每一条位线连接该多个晶体管中的至少一个晶体管。在该存储阵列中，在相邻位线之间设置第一空气隙结构，用介电常数较低的空气代替常规介质材料，可以降低介质层整体的介电常数，从而降低位线的寄生电容，降低位线的rc传输延迟，提高存储窗口，进而提高存储密度。
4、在一种可行的实现方式中，位于第一过孔中的晶体管可以包括柱状的沟道层，源极，漏极和栅氧化层。其中，源极和漏极分别位于沟道层的两端；栅氧化层围绕所述沟道层设置，字线环绕栅氧化层设置，复用为晶体管的栅极。其中，源极可以位于沟道层的底端与位线连接，从而漏极位于沟道层的顶端。或者，漏极可以位于沟道层的底端与位线连接，从而源极位于沟道层的顶端。
5、示例性的，沟道层可以采用半导体材料形成，例如多晶si、非晶si、in-ga-zn-o(igzo)多元化合物、zno、ito、tio2、mos2等半导体材料或者它们的任意组合。
6、示例性的，源极和漏极可以采用例如tin、ti、au、w、mo、in-ti-o(ito)、al、cu、ru、ag等导电材料或者它们的任意组合形成，在此不作限定。
7、在一种实施例中，沟道层、源极和漏极的材料都可以为多晶si，区别在于沟道层为轻掺杂，源极和漏极为重掺杂。
8、示例性的，栅氧化层可以采用sio2、al2o3、hfo2、zro2、tio2、y2o3、si3n4等绝缘材料或者它们的任意组合材料、叠层结构以及组合材料的叠层结构形成，在此不作限定。
9、示例性的，第一导电层可以采用金属等导电性材料形成，例如tin、ti、au、w、mo、ito、al、cu、ru、ag等导电材料或者它们的任意组合。
10、示例性的，第二导电层可以采用金属等导电性材料形成，例如tin、ti、au、w、mo、ito、al、cu、ru、ag等导电材料或者它们的任意组合。
11、示例性的，在本申请中，还包括堆叠于所述晶体管阵列的每一所述晶体管上的至少一个电容。电容的一端电极接晶体管，电容的另一端电极接控制端的板线。在写数据时，通过字线控制晶体管开启，然后通过位线向电容充电从而存储逻辑信息。在读取数据时，通过板线控制电容释放电荷，并拉高字线控制晶体管t开启，然后通过位线读取相应的电荷，从而得到存储信息。在本申请中，由于位线之间具有第一空气隙结构，因此位线上的寄生电容较低，可以增加每一晶体管连接的电容的数量，从而提高存储密度。
12、在具体实施时，晶体管的体积较大，在晶体管阵列下方设置第一空气隙结构可能会导致存储阵列整体结构不稳定。因此，示例性的，本申请中还可以包括：位于每一位线与每一第一过孔之间的金属托盘，且金属托盘在衬底的正投影覆盖第一过孔在衬底的正投影。即每一晶体管的下方均设置有一个金属托盘，用金属托盘来承载晶体管，避免由于设置第一空气隙结构导致的结构不稳定。
13、在一种可行的实现方式中，该存储阵列中还可以包括：位于第一导电层与第一介质层之间的第三介质层以及贯穿第三介质层的多个第二过孔；金属托盘位于第二过孔内，这样将金属托盘设置在第二介质层中，有利于金属托盘的形成。
14、为了增加结构的稳定性，该存储阵列还可以在相邻的位线之间且位于第一空气隙结构顶部的介质部。
15、示例性的，该存储阵列还可以包括：覆盖位线侧壁的阻挡层。利用阻挡层可以防止在后续形成介质部时损伤第一导电层，从而可以对第一导电层起到保护作用。
16、在另一种实施例中，该存储阵列中还可以包括位于相邻的金属托盘之间的第二空气隙结构，且第二空气隙结构与第一空气隙结构连通。从而可以增大存储阵列中空气隙结构的体积，从而进一步降低位线的寄生电容。
17、为了增加结构的稳定性，本申请中还可以包括位于相邻的金属托盘之间且位于第二空气隙结构顶部的介质部。
18、进一步地，该存储阵列还可以包括覆盖位线侧壁以及金属托盘侧壁的阻挡层。利用阻挡层可以防止在后续形成介质部时损伤第一导电层，从而可以对第一导电层起到保护作用。
19、在具体实施时，本申请中的介质部可以采低介电常数的材料形成。示例性的，该介质部的材料可以包括掺杂的二氧化硅(例如掺碳、氟等)、有机聚合物和多孔材料中至少一种。
20、示例性的，本申请中阻挡层的材料可以包括sicn和sion中至少一种，在此不作限定。
21、在本申请中，第一介质层、第二介质层和第三介质层的材料可以相同，也可以不相同，在此不作限定。
22、第二方面，本申请实施例还提供了一种存储器，该存储器可以包括控制器，以及与该控制器连接的如第一方面或第一方面的各种实施方式所述的存储阵列。具体地，控制器可以访问存储阵列，从存储阵列中读取数据或者向存储阵列写入数据。由于该存储器解决问题的原理与前述一种存储阵列相似，因此该存储器的实施可以参见前述存储阵列的实施，重复之处不再赘述。
23、第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器以及与处理器耦合的存储器，存储器可以是如第二方面所述的存储器。具体地，处理器可以调用存储器中存储的软件程序，以执行相应的方法，实现电子设备的相应功能。
24、第四方面，本申请实施例还提供了一种存储阵列的制备方法，该制备方法可以包括以下步骤：
25、在衬底上形成第一导电层，其中第一导电层包括间本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种存储阵列，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的存储阵列，其特征在于，所述晶体管阵列具体包括：依次层叠在所述第一导电层上方的第一介质层、第二导电层和第二介质层；
3.如权利要求2所述的存储阵列，其特征在于，还包括：位于每一所述位线与每一所述第一过孔之间的金属托盘，且所述金属托盘在所述衬底的正投影覆盖所述第一过孔在所述衬底的正投影。
4.如权利要求3所述的存储阵列，其特征在于，还包括：位于所述第一导电层与所述第一介质层之间的第三介质层以及贯穿所述第三介质层的多个第二过孔；
5.如权利要求4所述的存储阵列，其特征在于，还包括位于相邻的所述位线之间且位于所述第一空气隙结构顶部的介质部。
6.如权利要求5所述的存储阵列，其特征在于，还包括覆盖所述位线侧壁的阻挡层。
7.如权利要求3所述的存储阵列，其特征在于，还包括位于相邻的所述金属托盘之间的第二空气隙结构，且所述第二空气隙结构与所述第一空气隙结构连通。
8.如权利要求7所述的存储阵列，其特征在于，还包括位于相邻的所述金属托盘之间且位于所述第二
9.如权利要求8所述的存储阵列，其特征在于，还包括覆盖所述位线侧壁以及所述金属托盘侧壁的阻挡层。
10.如权利要求5或8所述的存储阵列，其特征在于，所述介质部的材料包括掺杂的二氧化硅、有机聚合物和多孔材料中至少一种。
11.如权利要求6或9所述的存储阵列，其特征在于，所述阻挡层的材料包括SiCN和SiON中至少一种。
12.如权利要求1-11任一项所述的存储阵列，其特征在于，还包括堆叠于所述晶体管阵列的每一所述晶体管上的至少一个电容。
13.一种存储器，其特征在于，包括控制器和与所述控制器连接的如权利要求1-12任一项所述存储阵列。
14.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和与所述处理器耦合的如权利要求13所述的存储器。
15.一种存储阵列的制备方法，其特征在于，包括：
16.如权利要求15所述的制备方法，其特征在于，在所述第一导电层上方形成晶体管阵列，包括：
17.如权利要求16所述的制备方法，其特征在于，在所述衬底上形成所述第一导电层之后，在所述第一导电层上方形成所述第一介质层之前，还包括：
18.如权利要求17所述的制备方法，其特征在于，在相邻所述位线之间形成第一空气隙结构之后，在所述第一导电层上方形成与每一所述第一过孔一一对应的金属托盘之前，还包括：
19.如权利要求18所述的制备方法，其特征在于，在相邻位线之间形成第一空气隙结构之后，在所述第一空气隙结构的顶部形成介质部之前，还包括：
20.如权利要求17所述的制备方法，其特征在于，在衬底上形成第一导电层，在相邻所述位线之间形成第一空气隙结构，以及在所述第一导电层上方形成与每一所述第一过孔一一对应的金属托盘；包括：
21.如权利要求20所述的制备方法，其特征在于，在形成所述第一空气隙结构之后，在所述第二空气隙结构的顶部形成介质部之前，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种存储阵列，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的存储阵列，其特征在于，所述晶体管阵列具体包括：依次层叠在所述第一导电层上方的第一介质层、第二导电层和第二介质层；
3.如权利要求2所述的存储阵列，其特征在于，还包括：位于每一所述位线与每一所述第一过孔之间的金属托盘，且所述金属托盘在所述衬底的正投影覆盖所述第一过孔在所述衬底的正投影。
4.如权利要求3所述的存储阵列，其特征在于，还包括：位于所述第一导电层与所述第一介质层之间的第三介质层以及贯穿所述第三介质层的多个第二过孔；
5.如权利要求4所述的存储阵列，其特征在于，还包括位于相邻的所述位线之间且位于所述第一空气隙结构顶部的介质部。
6.如权利要求5所述的存储阵列，其特征在于，还包括覆盖所述位线侧壁的阻挡层。
7.如权利要求3所述的存储阵列，其特征在于，还包括位于相邻的所述金属托盘之间的第二空气隙结构，且所述第二空气隙结构与所述第一空气隙结构连通。
8.如权利要求7所述的存储阵列，其特征在于，还包括位于相邻的所述金属托盘之间且位于所述第二空气隙结构顶部的介质部。
9.如权利要求8所述的存储阵列，其特征在于，还包括覆盖所述位线侧壁以及所述金属托盘侧壁的阻挡层。
10.如权利要求5或8所述的存储阵列，其特征在于，所述介质部的材料包括掺杂的二氧化硅、有机聚合物和多孔材料中至少一种。
11.如权利要求6或9所述的存储阵列，其特征在于，所述阻挡层的材料包括sicn...
【专利技术属性】
技术研发人员：范人士，卜思童，方亦陈，林琪，丁士成，许俊豪，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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