[發明專利]半導體結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201610915984.5
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN107968121B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 張海洋;陳卓凡
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/16;H01L21/336
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

1.一種半導體結構的制造方法，包括：

提供一鰭式結構，所述鰭式結構由氧化層制得；

在所述鰭式結構上形成初始石墨烯層；

在所述初始石墨烯層上形成圖案化的金屬層，所述圖案化金屬層在垂直于鰭式結構延伸方向的方向上延伸，去除所述圖案化的金屬層并在所述圖案化的金屬層下方的部分初始石墨烯層中形成凹槽，以將所述初始石墨烯層轉變為雙層石墨烯結構；

對所述雙層石墨烯結構進行氫化處理，使得所述雙層石墨烯結構產生能帶隙；以及

在所述雙層石墨烯結構上形成柵介電層。

2.如權利要求1所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，在提供一鰭式結構之后，在所述鰭式結構上形成初始石墨烯層之前，還包括：

對所述鰭式結構進行等離子體處理。

3.如權利要求1或2所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，在所述鰭式結構上形成初始石墨烯層包括：

在所述鰭式結構上形成一銅層；

采用化學氣相沉積工藝在所述銅層上形成一層石墨烯薄膜；

覆蓋聚甲基丙烯酸甲酯，并對所述銅層進行濕法刻蝕；

去除所述聚甲基丙烯酸甲酯，使得所述石墨烯薄膜轉移至所述鰭式結構上形成所述初始石墨烯層。

4.如權利要求1所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，所述初始石墨烯層的厚度為

5.如權利要求1所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，所述圖案化的金屬層的材質為金屬鋅。

6.如權利要求5所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，采用氫氯酸去除所述圖案化的金屬層。

7.如權利要求1所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，在去除所述圖案化的金屬層之后，在對所述雙層石墨烯結構進行氫化處理之前，還包括：

采用氫氟酸清洗所述雙層石墨烯結構。

8.如權利要求1所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，所述氫化處理為由中性束產生氫原子束進行注入，壓強10^-9Torr-10^-7Torr，溫度小于等于100℃，電流為50A-200A，離子源的功率為5Kev-50Kev。

9.如權利要求1所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，在所述雙層石墨烯結構上形成柵介電層之后，還包括：

在所述鰭式結構下半部分兩側形成介質層；

在所述介質層上形成橫跨所述鰭式結構的柵極；

在所述鰭式結構中所述柵極兩側形成源、漏極。