[發明專利]半導體元件與其制造方法

有效

• 申請號: 201710386591.4
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN108122733B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 葉凌彥;張智勝;蔡惠銘;林佑明
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L29/12;H01L21/335;H01L29/778
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

1.一種半導體元件制造方法，其特征在于，包含：

沉積一二維材料于一基材上方以形成一通道結構；

形成具有一第一厚度的一鈍化結構于該通道結構上方；

形成多個分隔結構以定義多個元件區，其中形成所述多個分隔結構使得該鈍化結構具有一受損層；

形成所述多個分隔結構之后，移除該鈍化結構的該受損層；

通過使用一原子層蝕刻程序，自每一所述元件區內的該鈍化結構移除一預定數量的層，以形成多個薄型鈍化結構；

形成一柵極堆疊于每一所述薄型鈍化結構上方；以及

形成多個源極/漏極接點于所述多個元件區中，所述多個源極/漏極接點具有與該通道結構接觸的多個側面接點。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中該二維材料包含一半導體二維材料，該半導體二維材料包括黑磷，該鈍化結構包含一二維絕緣材料，該二維絕緣材料包括氮化硼。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，還包含使用一原子層沉積程序形成該通道結構與該鈍化結構，其中該第一厚度介于100層至200層之間。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中該二維材料包含一半導體二維材料，該半導體二維材料包括二硫化鉬，該鈍化結構包含一二維絕緣材料，該二維絕緣材料包括氧化鋁。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包含移除部分的分隔結構與部分的薄型鈍化結構，以允許所述多個源極/漏極接點具有與該通道結構及所述多個薄型鈍化結構接觸的所述多個側面接點。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中該二維材料包含一半導體二維材料，其中該半導體二維材料包含一過渡金屬二硫族化物、黑磷或石墨烯，該過渡金屬二硫族化物包括二硫化鉬。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中形成該柵極堆疊包含在各該薄型鈍化結構上方形成高k值氧化物。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中該基材包含硅、二氧化硅、鍺或覆有介電材料的硅。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述多個薄型鈍化結構具有不同的厚度，所述厚度介于1層至100層的一二維絕緣材料的厚度。

10.一種制造半導體元件的方法，其特征在于，包含：

于一基材上方形成一通道結構；

于該通道結構上方形成一界面結構；

形成穿過該基材的多個分隔結構，以定義出多個元件區，其中形成穿過該基材的所述多個分隔結構使得該界面結構具有一受損層；

形成穿過該基材的所述多個分隔結構之后，移除該界面結構的該受損層；

通過一原子層蝕刻程序，自各該元件區的該界面結構中移除一預定數量的層，以形成多個分隔薄型界面結構；

形成一柵極堆疊于各該分隔薄型界面結構上方；

通過移除部分的所述分隔結構以及所述分隔薄型界面結構，形成多個源極/漏極接點于所述多個元件區內，并使所述多個源極/漏極接點具有與該通道結構及所述多個分隔薄型界面結構接觸的側面接點。

11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，其中該通道結構包含二維材料，其中該二維材料包含一半導體二維材料，該半導體二維材料包括黑磷，該界面結構包含一二維絕緣材料，該二維絕緣材料包括氮化硼。

12.如權利要求11所述的方法，其特征在于，還包含通過一原子層沉積程序形成該通道結構與該界面結構。

13.如權利要求10所述的方法，其特征在于，其中該通道結構包含二維材料，該二維材料包含半導體二維材料，且該半導體二維材料包含一過渡金屬二硫族化物、黑磷與石墨烯，該過渡金屬二硫族化物包括二硫化鉬。