[发明专利]半导体结构及制备方法

说明书

本公开实施例涉及半导体领域，提供一种半导体结构及制备方法，半导体结构包括：基底；有源柱，所述有源柱位于所述基底上且沿第一方向和第二方向阵列排布，所述有源柱包括沟道区；沿第二方向延伸的字线，所述字线环绕沟道区的有源柱，所述字线包括层叠的第一导电层以及第二导电层，沿所述第一方向相邻的所述第一导电层之间的间距大于沿所述第二方向相邻的所述第一导电层之间的间距；所述第一方向为垂直于所述基底表面的方向或者平行于所述基底表面的方向中的一者，所述第二方向为垂直于所述基底表面的方向或者平行于所述基底表面的方向中的另一者。本公开实施例提供的半导体结构及制备方法至少可以提升存储密度的同时，提高字线的电学性能。

技术领域

本公开实施例涉及半导体领域，特别涉及一种半导体结构及制备方法。

背景技术

随着集成电路工艺制程技术的不断发展，为了提高集成电路的集成度，同时提升存储器的工作速度和降低它的功耗，金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)器件的特征尺寸不断缩小，MOSFET器件面临一系列的挑战。例如，为了实现器件线宽的减小，半导体结构已经开始由埋置字线结构向环绕式栅极晶体管结构(Gate-All-Around，GAA)方向发展，然而存储器件的集成度主要由单位存储单元所占据的面积确定，即存储容量也受到尺寸的限制。

如何降低器件线宽并进一步提高存储密度，已成为本领域技术人员亟待解决的一个重要问题。

发明内容

本公开实施例提供一种半导体结构及制备方法，至少有利于提升存储密度的同时，提高字线的电学性能。

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：基底；有源柱，有源柱位于基底上且沿第一方向和第二方向阵列排布，有源柱包括沟道区；沿第二方向延伸的字线，字线环绕沟道区的有源柱，字线包括层叠的第一导电层以及第二导电层，沿第一方向相邻的第一导电层之间的间距大于沿第二方向相邻的第一导电层之间的间距；第一方向为垂直于基底表面的方向或者平行于基底表面的方向中的一者，第二方向为垂直于基底表面的方向或者平行于基底表面的方向中的另一者。

在一些实施例中，沿第一方向上相邻的字线之间具有空气间隙，空气间隙沿第二方向延伸。

在一些实施例中，第一导电层环绕有源柱的沟道区，第二导电层形成于第一导电层的表面且连接第二方向上排布的多个有源柱。

在一些实施例中，沿第一方向相邻的第一导电层的间距与沿第二方向相邻的第一导电层的间距的差值范围为5nm-20nm；沿第一方向，空气间隙的厚度范围为5nm-15nm。

在一些实施例中，第一方向为垂直于基底表面的方向，沿垂直于基底表面的方向相邻的有源柱之间的间距大于沿平行于基底表面的方向相邻的有源柱之间的间距。

在一些实施例中，第一方向为平行于基底表面的方向，沿垂直于基底表面的方向相邻的有源柱之间的间距小于沿平行于基底表面的方向相邻的有源柱之间的间距。

在一些实施例中，有源柱还包括位于沟道区两侧的第一源漏区和第二源漏区，半导体结构还包括：沿第一方向延伸的位线，位线与第一源漏区的有源柱连接；电容结构，电容结构位于基底上，电容结构与第二源漏区的有源柱连接；第一金属接触层以及第二金属接触层，第一金属接触层位于有源柱与位线之间，第二金属接触层位于有源柱与电容结构之间。

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备方法，包括：提供基底；在基底上形成沿第一方向和第二方向阵列排布的有源柱，有源柱包括沟道区；形成沿第二方向延伸的字线，字线环绕沟道区的有源柱，字线包括层叠的第一导电层以及第二导电层，沿第一方向相邻的第一导电层之间的间距大于沿第二方向相邻的第一导电层之间的间距；第一方向为垂直于基底表面的方向或者平行于基底表面的方向中的一者，第二方向为垂直于基底表面的方向或者平行于基底表面的方向中的另一者。