[发明专利]半导体器件及其制造方法在审
| 申请号： | 201811474149.8 | 申请日： | 2018-12-04 |
| 公开（公告）号： | CN109585538A | 公开（公告）日： | 2019-04-05 |
| 发明（设计）人： | 周章渝;张青竹;闫江;许庆;李志华;李彬;余金中;唐波;王文武;谢玲;张鹏 | 申请（专利权）人： | 中国科学院微电子研究所 |
| 主分类号： | H01L29/423 | 分类号： | H01L29/423;H01L29/78;H01L21/336 |
| 代理公司： | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人： | 赵秀芹;王宝筠 |
| 地址： | 100029 北京市朝阳*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 背栅 半导体器件 栅电极接触 背栅结构 独立控制 驱动性能 集成度 域区域 源漏极 重掺杂 制造 金属 全局 申请 | ||
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：
衬底；
位于所述衬底之上的栅电极接触层；
位于所述栅电极接触层局部区域之上的背栅；
位于所述背栅周围且位于除所述栅电极接触层局部区域以外的区域上方的隔离层；
位于所述背栅以及所述隔离层之上的栅介质层；
位于所述栅介质层之上的二维半导体材料层；
位于所述二维半导体材料层之上且与所述二维半导体材料层电接触的源极和漏极；所述源极和漏极分别位于所述背栅的两侧。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述二维半导体材料层的材料选自石墨烯、黑磷或硅烯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，所述栅介质层为氧化层或者高k介质材料层。
4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述背栅和所述栅电极接触层为一体成型结构。
5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述背栅的宽度为10～100nm。
6.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成栅电极接触层和背栅，所述背栅位于所述栅电极接触层的局部区域上方；
在所述背栅周围且位于除所述栅电极接触层局部区域以外的区域上方形成隔离层；
在所述背栅和所述隔离层上方形成栅介质层；
在所述栅介质之上形成二维半导体材料层；
在所述背栅的两侧的二维半导体材料层之上分别形成源极和漏极，所述源极和漏极与所述二维半导体材料层电接触。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在所述衬底上形成栅电极接触层和背栅，具体包括：
在所述衬底上形成导电材料层；
通过侧墙转移工艺在所述导电材料层的上方形成第一图形，然后，根据所述第一图形刻蚀所述导电材料层，从而使所述导电材料层形成栅电极接触层并突出于所述栅电极接触层局部区域之上的背栅。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在所述衬底上形成栅电极接触层和背栅，具体包括：
在所述衬底上形成导电材料层；
通过电子束在所述导电材料层的上方形成第二图形，并通过剥离或干法刻蚀工艺去除掉除所述第二图形下方以外的导电材料层，从而使所述导电材料层形成栅电极接触层以及突出于所述栅电极接触层局部区域之上的背栅。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在所述背栅和所述隔离层上方形成栅介质层，具体包括：
通过原子层沉积工艺在所述背栅和所述隔离层上方沉积高k介质材料层，所述高k介质材料层为所述栅介质层。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述背栅由低阻硅制成，所述在所述背栅和所述隔离层上方形成栅介质层，具体包括：
采用氧化工艺，在所述背栅和所述隔离层上方形成栅介质层。
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