【技术实现步骤摘要】
本公开实施例涉及半导体，尤其涉及一种半导体结构及其制备方法。
技术介绍
1、动态存储器(dram)的发展追求高速度、高集成密度、低功耗等性能指标，随着半导体器件结构尺寸的微缩，现有结构所遇到的技术壁垒越来越明显。因此，在现有结构的基础上，开发出更多新颖的结构，是打破现有技术壁垒的有利手段。
2、三维动态随机存储器(3d dram)的出现，尤其是包括多层水平存储单元(multilayer horizontal cell，mhc)的3d dram，通常包括在衬底上堆叠设置的多个晶体管和电容结构，满足了上述需求。
3、然而，随着三维动态随机存储器的集成度提高，相邻水平存储单元之间的间距不断缩小导致相邻存储单元容易产生相互干扰，从而影响半导体结构的性能。
技术实现思路
1、根据本公开实施例的第一方面，提供一种半导体结构，包括：一种半导体结构，其特征在于，包括：衬底；位于衬底上方的堆叠结构，堆叠结构包括沿竖直方向交替堆叠的存储层，存储层中包括多个沿第一方向延伸且沿第二方向间隔排布的有源结构；位线结构，位线结构沿第二方向延伸且与有源结构的第一端面电连接；栅极结构，栅极结构沿竖直方向延伸且贯穿堆叠结构，栅极结构与竖直方向上排布的多个有源结构电连接；电容结构，电容结构位于存储层中且与有源结构的第二端面电连接；气隙结构，气隙结构位于竖直方向上相邻电容结构之间。
2、在一些实施例中，气隙结构包括气隙侧墙和第一气隙空间，气隙侧墙包括第一水平部、第二水平部及连接第一水平
3、在一些实施例中，气隙侧墙为多孔材料层。
4、在一些实施例中，有源结构包括邻接电容结构的外延部，电容结构包括与外延部电连接的第一电极层；第一水平部和第二水平部与第一电极层和外延部接触。
5、在一些实施例中，栅极结构包括与同一有源结构电连接的第一栅极部和第二栅极部，第一栅极部和第二栅极部分别位于同一有源结构沿第二方向的两侧；半导体结构还包括：位于有源结构之间的第二气隙空间，第二气隙空间与第一气隙空间连通以形成气隙空间。
6、在一些实施例中，半导体结构还包括：隔离结构，隔离结构沿竖直方向延伸且贯穿堆叠结构，隔离结构位于沿第二方向相邻的有源结构之间、相邻的栅极结构之间、相邻的电容结构之间和相邻的气隙结构之间。
7、根据本公开实施例的第二方面，提供一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底；形成位于衬底上方的堆叠结构，堆叠结构包括沿竖直方向交替堆叠的存储层，存储层中包括多个沿第一方向延伸且沿第二方向间隔排布的有源结构；形成位线结构，位线结构沿第二方向延伸且与有源结构的第一端面电连接；形成栅极结构，栅极结构沿竖直方向延伸且贯穿堆叠结构，栅极结构与竖直方向上排布的多个有源结构电连接；形成气隙结构；形成电容结构，电容结构位于存储层中且位于气隙结构之间，电容结构与有源结构的第二端面电连接。
8、在一些实施例中，形成位于衬底上方的堆叠结构，包括：形成初始堆叠结构，初始堆叠结构包括沿竖直方向交替堆叠的第一堆叠层和第二堆叠层；在初始堆叠结构中形成隔离沟槽，隔离沟槽沿竖直方向和第一方向延伸且贯穿初始堆叠结构，隔离沟槽将第一堆叠层分隔为多个沿第一方向延伸且沿第二方向间隔排布的初始有源柱，隔离沟槽将第二堆叠层分隔为多个沿第一方向延伸且沿第二方向间隔排布的初始隔离柱；在隔离沟槽中形成隔离结构；横向刻蚀部分初始有源柱，以形成电容通孔，电容通孔露出部分初始隔离柱的表面。
9、在一些实施例中，形成位于隔离层中的气隙结构，包括：采用低温氧化工艺，将初始隔离柱的表层氧化为复合氧化层，复合氧化层包含粒子簇；采用干法刻蚀工艺，去除复合氧化层中包含的粒子簇，以形成气隙侧墙，气隙侧墙为多孔材料层，并沿着多孔材料层中的孔隙，至少部分去除剩余的初始隔离柱，以形成气隙空间。
10、在一些实施例中，将初始隔离柱的表层氧化为复合氧化层之后，还包括：采用外延生长工艺，沿着电容通孔在剩余的初始有源柱表面形成外延部，以形成有源结构，外延部位于复合氧化层之间。
11、本公开实施例中，由于在堆叠结构中采用设置于电容结构之间的气隙，利用气隙的介电常数低及导热系数低的特性，使得降低相邻水平存储单元之间的相互干扰，从而提升了半导体结构的性能，降低了半导体结构的功耗。
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1.一种半导体结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述气隙结构包括气隙侧墙和第一气隙空间，所述气隙侧墙包括第一水平部、第二水平部及连接所述第一水平部和所述第二水平部的竖直部。
3.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述气隙侧墙为多孔材料层。
4.根据权利要求2或3所述的半导体结构，其特征在于，所述有源结构包括邻接所述电容结构的外延部，所述电容结构包括与所述外延部电连接的第一电极层；
5.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述栅极结构包括与同一有源结构电连接的第一栅极部和第二栅极部，所述第一栅极部和第二栅极部分别位于同一有源结构沿第二方向的两侧；所述半导体结构还包括：
6.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括：
7.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，形成位于所述衬底上方的堆叠结构，包括：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，形成气隙结构
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，将所述初始隔离柱的表层氧化为复合氧化层之后，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.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述气隙结构包括气隙侧墙和第一气隙空间，所述气隙侧墙包括第一水平部、第二水平部及连接所述第一水平部和所述第二水平部的竖直部。
3.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述气隙侧墙为多孔材料层。
4.根据权利要求2或3所述的半导体结构，其特征在于，所述有源结构包括邻接所述电容结构的外延部，所述电容结构包括与所述外延部电连接的第一电极层；
5.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述栅极结构包括与同一有源结...
【专利技术属性】
技术研发人员：王振翰，
申请(专利权)人：长鑫科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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