[發明專利]半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201611264430.X
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN107039280B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 樊圣亭;陳品翔;劉致為;劉繼文
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司;劉致為
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/10
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 鄭特強;李昕巍

1.一種半導體裝置的制造方法，包括下列步驟：

于一基板上成長一第一材料的一第一層至一第一厚度，且該第一厚度小于一關鍵厚度，其中在該關鍵厚度以下，該第一材料具有一半導體材料特質，且在該關鍵厚度以上，該第一材料具有一拓撲絕緣體特質；

于該第一材料的該第一層上方沉積一柵極介電層和一柵極層；

圖案化該柵極介電層和該柵極層成為一柵極堆疊；

圖案化該第一材料的該第一層以暴露該基板的一部分；以及

于該基板的一部分成長源/漏極區，其中成長所述源/漏極區的該步驟是成長該第一材料至一厚度，其大于該關鍵厚度。

2.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其中至少通過一第一磊晶成長工藝成長該第一材料的該第一層。

3.如權利要求2所述的半導體裝置的制造方法，其中至少通過一第二磊晶成長制程成長所述源/漏極區。

4.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其中該第一厚度小于六個五層結構。

5.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其中成長該第一材料的該第一層包括成長Bi₂Se₃。

6.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其中該基板還包括：

一柵極介電層；以及

一柵極層。

7.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，還包括：

于沉積該柵極介電層和該柵極層之前，于該第一材料的該第一層上沉積一第一介電材料；以及

于沉積該柵極介電層和該柵極層之前，于該第一介電材料上成長該第一材料的一第二層，其中圖案化該第一材料的該第一層還包括圖案化該第一材料的該第二層。

8.一種半導體裝置的制造方法，包括下列步驟：

于一基板上成長一第一材料的一第一層至一第一厚度，該第一厚度大于一關鍵厚度，其中在該關鍵厚度以下，該第一材料具有一半導體材料特質，且在該關鍵厚度以上，該第一材料具有一拓撲絕緣體特質；

移除該第一材料的一部分以形成一通道區和位于該通道區上方的一開口，其中移除該第一材料的該部分是減少該第一材料的至少一部分的一厚度以低于該關鍵厚度，且變更在該通道區內的該第一材料的性質；以及

于該開口內形成一柵極介電質；

于該柵極介電質上方形成一柵極。

9.如權利要求8所述的半導體裝置的制造方法，其中至少通過一磊晶成長制程成長該第一材料的該第一層。

10.如權利要求8所述的半導體裝置的制造方法，其中成長該第一材料的該第一層包括成長Bi₂Se₃。

11.如權利要求8所述的半導體裝置的制造方法，其中該基板包括硅。

12.如權利要求8所述的半導體裝置的制造方法，其中形成該柵極介電質是進行至少一部分一原子層沉積制程。

13.如權利要求8所述的半導體裝置的制造方法，其中形成該柵極介電質是進行至少一部分一原子層沉積制程。