【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，随着对电容量大的存储电容的需求增加，在提高半导体结构的集成密度的同时难以控制存储电容的尺寸，从而难以在存储电容在半导体结构中占用的布局空间和存储电容的电容量之间实现平衡。
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，至少有利于在提高半导体结构的集成密度的同时，提高下电极层、电容介电层和上电极层三者构成的存储电容的电容量。
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：沿第一方向延伸的半导体通道，沿所述第一方向上，所述半导体通道具有相对的第一端和第二端，所述半导体通道沿第二方向和第三方向均间隔设置，所述半导体通道为晶体管的组成部分，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交；下电极层，与所述第二端接触连接，沿垂直于所述第三方向的平面上，所述下电极层的截面形状为u形；电容
3、在一些实施例中，所述下电极层包括第一子下电极层和第二子下电极层，所述第一子下电极层与所述半导体通道共同构成半导体层，所述半导体层为一体成型结构，所述半导体层包括第一开口，所述第一开口沿所述第三方向贯穿所述半导体层；其中，所述第一子下电极层与所述第二端接触连接，所述第二子下电极层至少位于所述第一子下电极层未与所述第二端接触的部分表面。
4、在一些实施例中，所述半导体结构还包括：位线，沿所述第二方向延伸且与所述第一端接触连接；和/或，栅极结构，沿所述第三方向延伸，且与所述半导体通道沿所述第三方向延伸的部分侧壁正对。
5、在一些实施例中，沿垂直于所述第三方向的平面上，所述半导体层的截面形状为环形；沿所述第一端指向所述第二端的方向上，所述第一开口包括第一u形开口和第二u形开口，构成所述第一u形开口的所述半导体层作为所述半导体通道，构成所述第二u形开口的所述半导体层作为所述第一子下电极层；沿所述第一端指向所述第二端的方向上，所述第一u形开口包括依次排列的第一区和第二区，所述栅极结构填充满所述第一区；所述半导体结构还包括：第一隔离层，所述第一隔离层沿所述第三方向延伸且填充满所述第二区。
6、在一些实施例中，所述第一u形开口还包括第三区，所述第三区位于所述第二区远离所述第一区的一侧；所述半导体结构还包括：第二隔离层，所述第二隔离层沿所述第三方向延伸且填充满所述第三区。
7、在一些实施例中，所述栅极结构包括栅介质层和栅极，所述栅介质层覆盖所述第一区沿所述第三方向上延伸的侧壁，所述栅介质层沿所述第三方向延伸的侧壁构成第三u形开口；所述栅极填充满所述第三u形开口。
8、在一些实施例中，所述栅极结构包括栅介质层和栅极，所述栅介质层覆盖所述第一区沿所述第三方向上延伸的侧壁，且所述栅极介质层覆盖所述和第一隔离层靠近所述第一端的侧壁，所述栅介质层沿所述第三方向延伸的侧壁构成凹槽；所述栅极填充满所述凹槽。
9、在一些实施例中，沿所述第一端指向所述第二端的方向上，所述半导体通道包括依次排列的第四区、沟道区和第五区，沿所述第二方向上，所述沟道区包括相对的第一子沟道区和第二子沟道区，所述第五区包括相对的第一子第五区和第二子第五区，所述第四区远离所述位线的侧壁、所述沟道区沿所述第三方向延伸的侧壁以及所述第五区沿所述第三方向延伸的侧壁共同围成所述第一u形开口。
10、在一些实施例中，所述半导体层还包括第二开口，所述第二开口位于所述位线和所述第一开口之间；沿所述第一端指向所述第二端的方向上，所述第二开口包括依次排列的第六区和第七区，所述栅极结构填充满所述第六区；所述半导体结构还包括：第一隔离层，所述第一隔离层沿所述第三方向延伸且填充满所述第七区。
11、在一些实施例中，沿所述第一端指向所述第二端的方向上，所述半导体通道包括依次排列的第四区、沟道区和第五区，沿所述第二方向上，所述沟道区包括相对的第一子沟道区和第二子沟道区，所述第四区远离所述位线的侧壁、所述沟道区沿所述第三方向延伸的侧壁以及所述第五区靠近所述位线的侧壁共同围成所述第二开口。
12、在一些实施例中，沿所述第一端指向所述第二端的方向上，所述半导体通道包括依次排列的第四区、沟道区和第五区，所述栅极结构环绕所述沟道区沿所述第一延伸的所有侧壁；所述第一子下电极层和所述第五区围成所述第一开口。
13、在一些实施例中，所述半导体结构还包括：基底，所述半导体通道和所述存储电容均位于所述基底的一侧；垂直于所述基底的一侧的方向为所述第三方向；或者，垂直于所述基底的一侧的方向为所述第二方向。
14、在一些实施例中，所述第五区的材料包括金属半导体化合物。
15、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：形成沿第一方向延伸的半导体通道，且沿所述第一方向上，所述半导体通道具有相对的第一端和第二端，所述半导体通道沿第二方向和第三方向均间隔设置，所述半导体通道为晶体管的组成部分，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交；形成下电极层，所述下电极层与所述第二端接触连接，沿垂直于所述第三方向的平面上，所述下电极层的截面形状为u形；形成电容介电层，所述电容介电层覆盖所述下电极层未与所述第二端接触的表面；形成上电极层，所述上电极层覆盖所述电容介电层远离所述下电极层的一侧，所述下电极层、所述电容介电层和所述上电极层构成存储电容。
16、在一些实施例中，形成所述半导体通道的步骤包括：提供基底；在所述基底上形成沿所述第三方向上堆叠的多层堆叠结构，沿所述第三方向上，所述堆叠结构包括依次堆叠的第一半导体层和第二半导体层；对所述堆叠结构进行图形化处理，以形成沿所述第二方向交替排列的第三开口和第四开口，所述第三开口沿所述第三方向贯穿所述堆叠结构，沿垂直于所述第三方向的平面上，所述第四开口的截面形状为u形；剩余所述堆叠结构包括沿所述第一方向依次排列的第一部分和第二部分，所述第三开口和所述第四开口均位于所述第二部分，刻蚀所述第一部分，剩余所述第二半导体层的部分区域作为所述半导体通道。
17、在一些实施例中，沿所述第一端指向所述第二端的方向上，所述第三开口包括第四u形开口和第五u形开口，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，所述下电极层包括第一子下电极层和第二子下电极层，所述第一子下电极层与所述半导体通道共同构成半导体层，所述半导体层为一体成型结构，所述半导体层包括第一开口，所述第一开口沿所述第三方向贯穿所述半导体层；
3.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，还包括：位线，沿所述第二方向延伸且与所述第一端接触连接；和/或，
4.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，沿垂直于所述第三方向的平面上，所述半导体层的截面形状为环形；
5.如权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述第一U形开口还包括第三区，所述第三区位于所述第二区远离所述第一区的一侧；
6.如权利要求4或5任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述栅极结构包括栅介质层和栅极，所述栅介质层覆盖所述第一区沿所述第三方向上延伸的侧壁，所述栅介质层沿所述第三方向延伸的侧壁构成第三U形开口；所述栅极填充满所述第三U形开口。
7.如权利要求4或5任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述栅
8.如权利要求4项所述的半导体结构，其特征在于，沿所述第一端指向所述第二端的方向上，所述半导体通道包括依次排列的第四区、沟道区和第五区，沿所述第二方向上，所述沟道区包括相对的第一子沟道区和第二子沟道区，所述第五区包括相对的第一子第五区和第二子第五区，所述第四区远离所述位线的侧壁、所述沟道区沿所述第三方向延伸的侧壁以及所述第五区沿所述第三方向延伸的侧壁共同围成所述第一U形开口。
9.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体层还包括第二开口，所述第二开口位于所述位线和所述第一开口之间；
10.如权利要求9所述的半导体结构，其特征在于，沿所述第一端指向所述第二端的方向上，所述半导体通道包括依次排列的第四区、沟道区和第五区，沿所述第二方向上，所述沟道区包括相对的第一子沟道区和第二子沟道区，所述第四区远离所述位线的侧壁、所述沟道区沿所述第三方向延伸的侧壁以及所述第五区靠近所述位线的侧壁共同围成所述第二开口。
11.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，
12.如权利要求8、10或11任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述第五区的材料包括金属半导体化合物。
13.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：基底，所述半导体通道和所述存储电容均位于所述基底的一侧；
14.一种半导体结构的制造方法，其特征在于，包括：
15.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于，形成所述半导体通道的步骤包括：
16.如权利要求15所述的制造方法，其特征在于，沿所述第一端指向所述第二端的方向上，所述第三开口包括第四U形开口和第五U形开口，构成所述第四U形开口的所述第二半导体层作为所述半导体通道，构成所述第五U形开口的所述第二半导体层作为第一子下电极层；
17.如权利要求16所述的制造方法，其特征在于，所述第四U形开口还包括第三区，所述第三区位于所述第二区远离所述第一区的一侧；
18.如权利要求17所述的制造方法，其特征在于，形成所述下电极层的步骤包括：
19.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，在形成所述第二子下电极层的步骤中，还包括：
20.如权利要求15所述的制造方法，其特征在于，对所述堆叠结构进行图形化处理的步骤中，还形成与所述第三开口沿所述第一方向排列的第五开口，所述第五开口位于所述第一部分和所述第三开口之间；
21.如权利要求15所述的制造方法，其特征在于，刻蚀所述第一部分的步骤包括：
...【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，所述下电极层包括第一子下电极层和第二子下电极层，所述第一子下电极层与所述半导体通道共同构成半导体层，所述半导体层为一体成型结构，所述半导体层包括第一开口，所述第一开口沿所述第三方向贯穿所述半导体层；
3.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，还包括：位线，沿所述第二方向延伸且与所述第一端接触连接；和/或，
4.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，沿垂直于所述第三方向的平面上，所述半导体层的截面形状为环形；
5.如权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述第一u形开口还包括第三区，所述第三区位于所述第二区远离所述第一区的一侧；
6.如权利要求4或5任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述栅极结构包括栅介质层和栅极，所述栅介质层覆盖所述第一区沿所述第三方向上延伸的侧壁，所述栅介质层沿所述第三方向延伸的侧壁构成第三u形开口；所述栅极填充满所述第三u形开口。
7.如权利要求4或5任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述栅极结构包括栅介质层和栅极，所述栅介质层覆盖所述第一区沿所述第三方向上延伸的侧壁，且所述栅极介质层覆盖所述第一隔离层靠近所述第一端的侧壁，所述栅介质层沿所述第三方向延伸的侧壁构成凹槽；所述栅极填充满所述凹槽。
8.如权利要求4项所述的半导体结构，其特征在于，沿所述第一端指向所述第二端的方向上，所述半导体通道包括依次排列的第四区、沟道区和第五区，沿所述第二方向上，所述沟道区包括相对的第一子沟道区和第二子沟道区，所述第五区包括相对的第一子第五区和第二子第五区，所述第四区远离所述位线的侧壁、所述沟道区沿所述第三方向延伸的侧壁以及所述第五区沿所述第三方向延伸的侧壁共同围成所述第一u形开口。
9.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体层还包括第二开口，所述第二开口位于所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐怡，
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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