[發明專利]半導體裝置的制造方法與半導體裝置

有效

• 申請號: 201710768125.2
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN108122993B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 侯拓宏;潘正圣;劉邦軒
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/792
• 分類號: H01L29/792;H01L21/336
• 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

1.一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，包含：

在一基板上形成一二維材料層，以形成一通道結構；

在該通道結構上形成多個源極與漏極接觸；

在該通道結構上以一第一厚度形成一電荷捕獲層，以捕獲多個電荷載子，該電荷捕獲層包含接觸所述源極接觸的一第一部分以及與該第一部分分離且接觸所述漏極接觸的一第二部分；

在該電荷捕獲層上形成一柵極介電層；以及

在該柵極介電層上形成一柵極電極層，其中，在形成該柵極介電層之前，移除該電荷捕獲層的該第二部分，以留下接觸該源極接觸的該第一部分。

2.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，其中，接觸該源極接觸的該第一部分于該通道結構中的一延伸小于20納米。

3.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，還包含：

在形成該電荷捕獲層之前，在該通道結構上形成一界面層，其中該界面層包含一二維絕緣材料，該二維絕緣材料包含氧化鋁或六方氮化硼。

4.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，其中，形成該電荷捕獲層包含：

在該通道結構上沉積一介電層；

處理該介電層以形成該電荷捕獲層；以及

在形成該柵極介電層之前，移除一部分的該電荷捕獲層，以留下接觸該源極接觸與該漏極接觸的該電荷捕獲層的該第一部分與該第二部分。

5.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，其中該二維材料層包含一半導體二維材料，該半導體二維材料包含一過渡金屬二硫族化物，其中該過渡金屬二硫族化物包含來自一元素表的一元素，該元素表包含鉬、鎢、鈦、鉭、鈮、鉿、鋯與鈀或包含二硫化鉬或二硒化鎢。

6.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，其中形成該電荷捕獲層包含形成一電荷捕獲介電層，該電荷捕獲介電層包含一氧化物或一氮化物介電質。

7.如權利要求6所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，其中該氧化物或氮化物介電質包含一群組中的至少一元素，該群組的組成為：鉭、鈦、鉿、鋯、鋁、鑭、釔、鈮、硅、鍺與鎵。

8.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，其中該電荷捕獲層的該第一厚度的范圍為1納米至10納米，且其中被捕獲的所述多個電荷載子包含空穴。

9.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，其中所述多個源極與漏極接觸包含多個肖特基接觸。

10.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，其中多個源極與漏極接觸材料包含一群組中的至少一元素，該群組的組成為：鉬、鎢、鈦、鋁、鉭、鍶、鈀、金、銀、銅、鉿、鋯與鈮。

11.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于，還包含，在形成該柵極電極層之前，在該柵極介電層上形成一個或多個間隔層。

12.一種半導體裝置，其特征在于，包含：

一基板；

一通道結構，包含一二維材料；

一第一介電層；

一第二介電層，形成于該通道結構與該第一介電層之間，該第二介電層包含與該第二介電層的一其余部分不同的一電荷捕獲部分且用以捕獲于該通道結構的一源側面附近產生的多個電荷載子，其中，當該半導體裝置為一頂柵極裝置時，在全部的該通道結構與多個源極與漏極接觸的多個第一表面的多個部分上形成該第二介電層，其中所述多個第一表面位于該基板的一平面中，其中該通道結構在一第一平面與垂直于該第一平面的一第二平面的至少一者中延伸，且其中該第一平面為該基板的該平面；

一源極接觸，用以至少部分地接觸該第二介電層；以及

一柵極電極，接觸該第一介電層。