[发明专利]半导体装置的制造方法与半导体装置

权利要求书

1.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包含：

在一基板上形成一二维材料层，以形成一通道结构；

在该通道结构上形成多个源极与漏极接触；

在该通道结构上以一第一厚度形成一电荷捕获层，以捕获多个电荷载子，该电荷捕获层包含接触所述源极接触的一第一部分以及与该第一部分分离且接触所述漏极接触的一第二部分；

在该电荷捕获层上形成一栅极介电层；以及

在该栅极介电层上形成一栅极电极层，其中，在形成该栅极介电层之前，移除该电荷捕获层的该第二部分，以留下接触该源极接触的该第一部分。

2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，其中，接触该源极接触的该第一部分于该通道结构中的一延伸小于20纳米。

3.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，还包含：

在形成该电荷捕获层之前，在该通道结构上形成一界面层，其中该界面层包含一二维绝缘材料，该二维绝缘材料包含氧化铝或六方氮化硼。

4.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，其中，形成该电荷捕获层包含：

在该通道结构上沉积一介电层；

处理该介电层以形成该电荷捕获层；以及

在形成该栅极介电层之前，移除一部分的该电荷捕获层，以留下接触该源极接触与该漏极接触的该电荷捕获层的该第一部分与该第二部分。

5.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，其中该二维材料层包含一半导体二维材料，该半导体二维材料包含一过渡金属二硫族化物，其中该过渡金属二硫族化物包含来自一元素表的一元素，该元素表包含钼、钨、钛、钽、铌、铪、锆与钯或包含二硫化钼或二硒化钨。

6.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，其中形成该电荷捕获层包含形成一电荷捕获介电层，该电荷捕获介电层包含一氧化物或一氮化物介电质。

7.如权利要求6所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，其中该氧化物或氮化物介电质包含一群组中的至少一元素，该群组的组成为：钽、钛、铪、锆、铝、镧、钇、铌、硅、锗与镓。

8.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，其中该电荷捕获层的该第一厚度的范围为1纳米至10纳米，且其中被捕获的所述多个电荷载子包含空穴。

9.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，其中所述多个源极与漏极接触包含多个肖特基接触。

10.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，其中多个源极与漏极接触材料包含一群组中的至少一元素，该群组的组成为：钼、钨、钛、铝、钽、锶、钯、金、银、铜、铪、锆与铌。

11.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，还包含，在形成该栅极电极层之前，在该栅极介电层上形成一个或多个间隔层。

12.一种半导体装置，其特征在于，包含：

一基板；

一通道结构，包含一二维材料；

一第一介电层；

一第二介电层，形成于该通道结构与该第一介电层之间，该第二介电层包含与该第二介电层的一其余部分不同的一电荷捕获部分且用以捕获于该通道结构的一源侧面附近产生的多个电荷载子，其中，当该半导体装置为一顶栅极装置时，在全部的该通道结构与多个源极与漏极接触的多个第一表面的多个部分上形成该第二介电层，其中所述多个第一表面位于该基板的一平面中，其中该通道结构在一第一平面与垂直于该第一平面的一第二平面的至少一者中延伸，且其中该第一平面为该基板的该平面；

一源极接触，用以至少部分地接触该第二介电层；以及

一栅极电极，接触该第一介电层。