[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其形成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110172261.1
• 申請(qǐng)日: 2021-02-08
• 公開（公告）號(hào): CN113054027A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卡迪爾巴德·姆魯尼爾·阿必吉斯;馬哈維;林耕竹;沈澤民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/06;H01L29/10;H01L29/26;H01L21/336;H01L21/34;H01L27/092;H01L21/8238
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種半導(dǎo)體器件，包括：

溝道構(gòu)件，包括第一溝道層和所述第一溝道層上方的第二溝道層；以及

柵極結(jié)構(gòu)，在所述溝道構(gòu)件上方，

其中，所述第一溝道層包括硅、鍺、III-V族半導(dǎo)體或II-VI族半導(dǎo)體，

其中，所述第二溝道層包括二維材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述二維材料包括石墨烯、硫化鎢(WS₂)、碲化鎢(WTe₂)、硒化鎢(WSe₂)、硫化鉬(MoS₂)、碲化鉬(MoTe₂)、黑磷或硒化鉬(MoSe₂)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，還包括：

襯底，其中，所述第一溝道層包括從所述襯底延伸的鰭結(jié)構(gòu)，并且第二溝道層布置在所述鰭結(jié)構(gòu)上方。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，還包括：

隔離部件，布置在所述襯底和所述鰭結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上方，其中，所述隔離部件通過(guò)所述第二溝道層與所述第一溝道層間隔開。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，還包括：

隔離部件，布置在所述襯底和所述鰭結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上方，其中，所述隔離部件與所述第一溝道層直接接觸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二溝道層包裹所述第一溝道層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，

其中，所述溝道構(gòu)件還包括布置在所述第一溝道層下方的第三溝道層，使得所述第二溝道層夾置在所述第一溝道層與所述第三溝道層之間，

其中，所述第三溝道層包括二維材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，

其中，所述二維材料是第一二維材料，

其中，所述第二溝道層還包括第二二維材料，

其中，所述第一二維材料和所述第二二維材料選自由石墨烯、硫化鎢(WS₂)、碲化鎢(WTe₂)、硒化鎢(WSe₂)、硫化鉬(MoS₂)、碲化鉬(MoTe₂)、黑磷和硒化鉬(MoSe₂)組成的組，

其中，所述第一二維材料的組分不同于所述第二二維材料的組分。

9.一種半導(dǎo)體器件，包括：

第一晶體管，在第一器件區(qū)中，所述第一晶體管包括：

第一溝道構(gòu)件，包括第一溝道層和所述第一溝道層上方的第二溝道層；以及

第一柵極結(jié)構(gòu)，在所述第一溝道構(gòu)件上方；以及

第二晶體管，在第二器件區(qū)中，所述第二晶體管包括：

第二溝道構(gòu)件，包括第三溝道層；以及

第二柵極結(jié)構(gòu)，在所述第二溝道構(gòu)件上方，

其中，所述第一溝道層和所述第三溝道層包括硅、鍺、III-V族半導(dǎo)體或II-VI族半導(dǎo)體，

其中，所述第二溝道層包括第一二維材料。

10.一種形成半導(dǎo)體器件的方法，包括：

提供包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的工件，其中，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括硅、鍺、III-V族半導(dǎo)體或II-VI族半導(dǎo)體；

在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上方沉積二維材料層，其中，所述二維材料包括石墨烯、硫化鎢(WS₂)、碲化鎢(WTe₂)、硒化鎢(WSe₂)、硫化鉬(MoS₂)、碲化鉬(MoTe₂)、黑磷或硒化鉬(MoSe₂)；以及

在所述二維材料層上方形成柵極結(jié)構(gòu)。