[發明專利]一種半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202010588746.4
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111710607A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 高建峰;劉衛兵;項金娟;李俊杰;周娜;楊濤;李俊峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/16;H01L29/78;H01L51/40;H01L51/05;H01L51/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 柳虹

1.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底表面絕緣；

在所述襯底上形成碳基膜層及其上的柵介質層；所述碳基膜層的兩端為源漏區，中部為柵極區；

在所述柵介質層上的柵極區形成柵結構層以及所述柵結構層側壁的側墻；

去除所述源漏區的柵介質層。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳基膜層為碳納米管或石墨烯。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述柵結構層上形成有保護層，所述去除所述源漏區的柵介質層的方式為濕法刻蝕方法。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述柵介質層為氧化釔，所述濕法刻蝕方法中利用鹽酸溶液。

5.根據權利要求1-4任意一項所述的方法，其特征在于，所述柵結構層為柵極層，所述方法還包括：

形成位于源漏區的接觸層以及覆蓋所述接觸層和所述柵極區的介質層；

形成貫穿所述介質層至所述接觸層的源極接觸塞和漏極接觸塞，以及貫穿所述介質層至所述柵極層的柵極接觸塞。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述形成位于源漏區的接觸層以及覆蓋所述接觸層和所述柵極區的介質材料，包括：

沉積接觸材料，以覆蓋所述源漏區和所述柵極區的表面；

沉積介質材料，以覆蓋所述接觸材料；

對所述介質材料進行平坦化，以暴露所述柵極層上方的接觸材料；

去除所述柵極層上方的接觸材料以及所述側墻表面的接觸材料，形成所述側墻和所述介質材料之間的空氣間隙；

沉積介質材料，以覆蓋所述柵極層以及封閉所述空氣間隙。

7.根據權利要求1-4任意一項所述的方法，其特征在于，所述柵結構層為假柵層，所述方法還包括：

形成覆蓋所述源漏區的介質層；

將所述假柵層替換為柵極層。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述形成覆蓋所述源漏區的介質層包括：

沉積接觸材料，以覆蓋所述源漏區和所述柵極區的表面；

沉積介質材料，以覆蓋所述接觸材料；

對所述介質材料進行平坦化，以暴露所述柵極層上方的接觸材料；

去除所述柵極層上方的接觸材料。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在將所述假柵層替換為柵極層后，所述方法還包括：

去除所述側墻表面的接觸材料，形成所述側墻和所述介質材料之間的空氣間隙；

沉積介質材料，以覆蓋所述柵極層以及封閉所述空氣間隙；

形成貫穿介質材料至所述接觸層的源極接觸塞和漏極接觸塞，以及貫穿至所述柵極層的柵極接觸塞。

10.一種半導體器件，其特征在于，包括：

襯底，所述襯底表面絕緣；

所述襯底上的碳基膜層；所述碳基膜層的兩端為源漏區，中部為柵極區；

所述碳基膜層上位于柵極區的柵介質層；

所述柵介質層上的柵結構層以及所述柵結構層側壁的側墻。

11.根據權利要求10所述的半導體器件，其特征在于，還包括：

位于源漏區的接觸層以及覆蓋所述接觸層和所述柵極區的介質層；

貫穿所述介質層至所述接觸層的源極接觸塞和漏極接觸塞，以及貫穿所述介質層至所述柵極層的柵極接觸塞。

12.根據權利要求11所述的半導體器件，其特征在于，還包括：

所述側墻和所述介質層之間的空氣間隙。