【技术实现步骤摘要】
本公开实施例涉及半导体领域，特别涉及一种存储单元结构、存储单元阵列结构及其制造方法。
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存储单元结构、存储单元阵列结构及其制造方法，至少有利于提高存储单元结构的电学性能。
2、根据本公开一些实施例，本公开实施例一方面提供一种存储单元结构，包括：沿第一方向延伸的栅极，所述栅极具有沿第二方向相对的第一面和第二面，所述第二面具有沿所述第一方向上间隔排布的第一凹陷面和第二凹陷面，所述第一凹陷面和所述第二凹陷面均向所述第一面凹陷，所述第一方向和所述第二方向相交；栅介质层，至少保形覆盖所述第二面；半导体层，保形覆盖所述栅介质层远离所述栅极的一侧，所述半导体层具有与所述第二面正对的接触面，所述接触面具有与
3、在一些实施例中，所述下电极层为环状结构，所述下电极层的外壁和整个所述第三凹陷面均接触连接；所述第一方向和所述第二方向构成参考面，所述环状结构在所述参考面上的正投影形状均为方形环、圆形环、椭圆形或者n边形环，n为大于等于5的正整数。
4、在一些实施例中，所述位线结构沿第三方向延伸的侧壁和整个所述第四凹陷面均接触连接，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交。
5、在一些实施例中，包括多个相互并联的电容结构，多个所述电容结构中的一者的所述下电极层和与所述第三凹陷面接触连接，剩余所述电容结构中的所述下电极层依次接触连接。
6、在一些实施例中，除与所述第三凹陷面接触连接的所述电容结构之外的多个所述电容结构中，至少部分所述电容结构中的所述下电极层沿所述第一方向排布，和/或，至少部分所述电容结构中的所述下电极层沿所述第二方向排布。
7、在一些实施例中，所述栅极还具有沿第三方向相对的第三面和第四面，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交；所述栅介质层还保形覆盖所述第三面和/或所述第四面；所述半导体层还保形覆盖所述栅介质层远离所述第三面的一侧以及所述栅介质层远离所述第四面的一侧。
8、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存储单元阵列结构，包括：多个如上述任一项所述的存储单元结构；多个所述存储单元结构沿所述第一方向和/或第三方向依次间隔排列，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交。
9、在一些实施例中，多个所述存储单元结构沿所述第一方向依次间隔排列，沿所述第一方向上相邻的所述存储单元结构中的所述栅极通过第一电连接层实现电连接，且沿所述第一方向上相邻的所述存储单元结构中的所述半导体层之间具有介质层。
10、在一些实施例中，多个所述存储单元结构沿所述第三方向依次间隔排列；沿所述第三方向上间隔排布的多个所述存储单元结构中的所述下电极层之间具有介质层；沿所述第三方向上间隔排布的多个所述下电极层环绕同一所述电容介质层的外侧壁；所述电容介质层的内侧围成第一通孔，所述上电极层填充满所述第一通孔。
11、在一些实施例中，多个所述存储单元结构还沿所述第二方向间隔排列，沿所述第二方向上相邻的两个所述存储单元结构沿所述第一方向呈轴对称，且沿所述第二方向上相邻的所述存储单元结构中的两个所述栅极分别与两个第一电连接层接触连接，两个所述第一电连接层通过第二电连接层实现电连接。
12、根据本公开一些实施例，本公开实施例又一方面还提供一种存储单元阵列结构的制造方法，包括：提供基底；在所述基底上形成沿第一方向和/或第三方向排布的多个存储单元结构；所述存储单元结构包括：沿所述第一方向延伸的栅极，所述栅极具有沿第二方向相对的第一面和第二面，所述第二面具有沿所述第一方向上间隔排布的第一凹陷面和第二凹陷面，所述第一凹陷面和所述第二凹陷面均向所述第一面凹陷；栅介质层，至少保形覆盖所述第二面；半导体层，保形覆盖所述栅介质层远离所述栅极的一侧，所述半导体层具有与所述第二面正对的接触面，所述接触面具有与所述第一凹陷面对应的第三凹陷面，以及与所述第二凹陷面对应的第四凹陷面；包括下电极层、上电极层以及位于所述上电极层和所述下电极层之间的电容介质层的电容结构，所述下电极层和与所述第三凹陷面接触连接；位线结构与所述第四凹陷面接触连接；所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交。
13、在一些实施例中，形成多个所述存储单元结构中的所述电容结构和所述位线结构的步骤包括：在所述基底上形成堆叠结构，所述堆叠结构包括沿所述第三方向交替堆叠的第一隔离层和第二隔离层；对所述堆叠结构进行图形化处理，以形成至少一个第一开口和至少一个第二开口，所述第一开口和所述第二开口沿所述第一方向上交替排布；在所述第一开口的内壁依次保形覆盖一层初始下电极层和一层电容介质层；形成填充满剩余所述第一开口的所述上电极层；形成填充满所述第二开口的所述位线结构；去除所述第一隔离层，以形成第三开口，所述第三开口露出沿所述第三方向上部分厚度的所述初始下电极层；去除露出的所述初始下电极层，以形成沿所述第三方向上间隔排布的多个所述下电极层。
14、在一些实施例中，形成多个所述存储单元结构中的所述半导体层的步骤包括：形成填充满所述第三开口的第三隔离层；沿所述第二方向上，横向刻蚀部分宽度的所述第二隔离层，以形成第四开口，所述第四开口露出所述下电极层远离所述电容介质层的外壁，以及露出所述位线结构的部分侧壁，所述第四开口具有露出所述下电极层和所述位线结构的第一内壁，以及沿所述第三方向相对设置的第二内壁和第三内壁；形成沿所述第一方向延伸的初始半导体层，所述初始半导体层至少覆盖所述第一内壁；形成位于所述初始半导体层远离所述下电极层的一侧的初始栅介质层，所述初始栅介质层沿所述第一方向延伸；形成位于所述初始栅介质层远离所述初始半导体层的一侧的初始栅极，所述初始栅极沿所述第一方向延伸；对所述初始半导体层进行图形化处理，以形成沿所述第一方向间隔排列的多个所述半导体层，一所述半导体层与一所述下电极层和一所述位线结构分别接触连接。
15、在一些实施例中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种存储单元结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的存储单元结构，其特征在于，所述下电极层为环状结构，所述下电极层的外壁和整个所述第三凹陷面均接触连接；
3.根据权利要求1所述的存储单元结构，其特征在于，所述位线结构沿第三方向延伸的侧壁和整个所述第四凹陷面均接触连接，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的存储单元结构，其特征在于，包括多个相互并联的电容结构，多个所述电容结构中的一者的所述下电极层和与所述第三凹陷面接触连接，剩余所述电容结构中的所述下电极层依次接触连接。
5.根据权利要求4所述的存储单元结构，其特征在于，除与所述第三凹陷面接触连接的所述电容结构之外的多个所述电容结构中，至少部分所述电容结构中的所述下电极层沿所述第一方向排布，和/或，至少部分所述电容结构中的所述下电极层沿所述第二方向排布。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的存储单元结构，其特征在于，所述栅极还具有沿第三方向相对的第三面和第四面，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交；
7.一种存储单元阵列结构，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的存储单元阵列结构，其特征在于，多个所述存储单元结构沿所述第一方向依次间隔排列，沿所述第一方向上相邻的所述存储单元结构中的所述栅极通过第一电连接层实现电连接，且沿所述第一方向上相邻的所述存储单元结构中的所述半导体层之间具有介质层。
9.根据权利要求7所述的存储单元阵列结构，其特征在于，多个所述存储单元结构沿所述第三方向依次间隔排列；
10.根据权利要求8或9所述的存储单元阵列结构，其特征在于，多个所述存储单元结构还沿所述第二方向间隔排列，沿所述第二方向上相邻的两个所述存储单元结构沿所述第一方向呈轴对称，且沿所述第二方向上相邻的所述存储单元结构中的两个所述栅极分别与两个第一电连接层接触连接，两个所述第一电连接层通过第二电连接层实现电连接。
11.一种存储单元阵列结构的制造方法，其特征在于，包括：
12.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，形成多个所述存储单元结构中的所述电容结构和所述位线结构的步骤包括：
13.根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于，形成多个所述存储单元结构中的所述半导体层的步骤包括：
14.根据权利要求13所述的制造方法，其特征在于，所述初始半导体层还覆盖所述第二内壁和/或所述第三内壁，所述初始栅介质层还位于覆盖所述第二内壁的所述初始半导体层和所述初始栅极之间，和/或，所述初始栅介质层还位于覆盖所述第三内壁的所述初始半导体层和所述初始栅极之间。
15.根据权利要求13或14所述的制造方法，其特征在于，沿所述第一方向上相邻的所述半导体层之间具有间隔，所述初始栅极包括与所述半导体层正对的所述栅极和与所述间隔正对的第一电连接层。
...【技术特征摘要】
1.一种存储单元结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的存储单元结构，其特征在于，所述下电极层为环状结构，所述下电极层的外壁和整个所述第三凹陷面均接触连接；
3.根据权利要求1所述的存储单元结构，其特征在于，所述位线结构沿第三方向延伸的侧壁和整个所述第四凹陷面均接触连接，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的存储单元结构，其特征在于，包括多个相互并联的电容结构，多个所述电容结构中的一者的所述下电极层和与所述第三凹陷面接触连接，剩余所述电容结构中的所述下电极层依次接触连接。
5.根据权利要求4所述的存储单元结构，其特征在于，除与所述第三凹陷面接触连接的所述电容结构之外的多个所述电容结构中，至少部分所述电容结构中的所述下电极层沿所述第一方向排布，和/或，至少部分所述电容结构中的所述下电极层沿所述第二方向排布。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的存储单元结构，其特征在于，所述栅极还具有沿第三方向相对的第三面和第四面，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交；
7.一种存储单元阵列结构，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的存储单元阵列结构，其特征在于，多个所述存储单元结构沿所述第一方向依次间隔排列，沿所述第一方向上相邻的所述存储单元结构中的所述栅极通过第一电连接层实现电连接，且沿所述第一方向上相邻的所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓杰，
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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