[發明專利]一種二硫化鎢晶體管及其制造方法

在審

• 申請號: 201811087135.0
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109378273A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 韓琳;姜建峰;張宇
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H01L21/34
• 分類號: H01L21/34;H01L21/02;H01L29/10;H01L29/24;H01L29/51;H01L29/78
• 代理公司: 北京智晨知識產權代理有限公司 11584
• 代理人: 張婧

1.一種二硫化鎢晶體管的制造方法，包括如下步驟：

基片準備；

在基片上形成柵極；

在柵極上形成第一介質層，在第一介質層上形成第二介質層；

在介質層上形成二維半導體材料層，其中半導體材料為二硫化鎢；

對二硫化鎢進行等離子體處理；其中，等離子處理的氣體為氮氧混合氣體；處理時間為3-8分鐘；

在處理后的二硫化鎢層上形成源/漏電極；

在二硫化鎢和源/漏電極上形成第三介質層，該第三介質層為PMMA層，得到二硫化鎢晶體管。

2.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，柵極為直接在半導體襯底上通過重摻雜形成的柵極部。

3.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，第一介質層為二氧化硅；第二介質層為三氧化二鋁。

4.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成第一介質層的方法為熱氧化；形成第二介質層的方法為原子層沉積；形成第三介質層的方法為旋涂，并在旋涂之后烘烤。

5.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成二硫化鎢薄膜的方法包括，將塊體二硫化鎢材料放置在膠帶上，反復黏撕膠帶，然后將膠帶黏在半導體襯底上，撕去膠帶，得到形成在半導體襯底上的二硫化鎢薄膜。

6.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成源/漏電極的方法包括，在二硫化鎢薄膜上用shadowmask定義出源/漏電極位置，然后將其放置在電子束蒸發沉積系統中，蒸鍍鈦/金材料形成源/漏電極。

7.一種二硫化鎢晶體管，其特征在于，包括：

基片；

位于基片上的柵極；

位于柵極上的第一介質層；

位于第一介質層上的第二介質層；

位于第二介質層上的多層二維半導體層，該二維半導體層為二維二硫化鎢層；其中，該二維二硫化鎢層進行了等離子體處理；等離子處理的氣體為氮氧混合氣體；處理時間為3-8分鐘；

位于二維二硫化鎢層上的源/漏電極；

位于二維二硫化鎢層和源/漏電極上的第三介質層；該第三介質層為PMMA層。

8.如權利要求7所述的晶體管，其特征在于，柵極是直接在半導體襯底上通過重摻雜形成的柵極部。

9.如權利要求7所述的晶體管，其特征在于，該第一介質層為二氧化硅層；該第一介質層的厚度為50-150nm；或者，該第二介質層為三氧化二鋁層，該第二介質層的厚度為5-15nm；或者，該第三介質層的厚度為200-300nm。

10.如權利要求7所述的晶體管，其特征在于，其特征在于，源/漏電極的材料是鈦/金合金。