[发明专利]半导体器件和形成半导体器件的方法

权利要求书

1.一种形成半导体器件的方法，包括：

蚀刻介电层以形成介电鳍；

在所述介电鳍上沉积过渡金属二硫属化物层；

对所述过渡金属二硫属化物层实施第一各向异性蚀刻工艺，其中，去除所述过渡金属二硫属化物层的水平部分，并且保留位于所述介电鳍侧壁上的所述过渡金属二硫属化物层的垂直部分以形成垂直半导体环；

在所述垂直半导体环的第一部分上形成栅极堆叠件；以及

形成源极/漏极接触插塞，其中，所述源极/漏极接触插塞接触所述垂直半导体环的第二部分的侧壁。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沉积过渡金属二硫属化物层包括沉积MoS₂层。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：在形成所述栅极堆叠件之后，沉积覆盖所述过渡金属二硫属化物层的接触蚀刻停止层和层间电介质，并且形成所述源极/漏极接触插塞包括：

实施第二各向异性蚀刻工艺以形成穿透所述层间电介质的接触开口，使所述接触蚀刻停止层暴露于所述接触开口；

对所述接触蚀刻停止层实施各向同性蚀刻工艺，以将所述过渡金属二硫属化物层暴露于所述接触开口；以及

用导电材料填充所述接触开口。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述栅极堆叠件的侧壁上形成栅极间隔件，并且所述源极/漏极接触插塞接触所述栅极间隔件的侧壁。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：形成栅极间隔件，其中，所述栅极堆叠件和所述栅极间隔件的侧壁彼此接触，并且所述源极/漏极接触插塞与所述栅极间隔件间隔开。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，使用额外的介电层作为蚀刻停止层实施蚀刻所述介电层以形成所述介电鳍，并且所述源极/漏极接触插塞与所述垂直半导体环形成界面，并且其中，所述界面从所述垂直半导体环的顶端延伸至所述额外的介电层的顶面。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，使用MoO₃粉末和硫粉末作为前体的化学汽相沉积实施所述过渡金属二硫属化物层。

8.一种半导体器件，包括：

介电鳍；

过渡金属二硫属化物层，位于所述介电鳍的侧壁上；

栅极堆叠件，位于所述介电鳍和所述过渡金属二硫属化物层上，其中，所述栅极堆叠件接触所述过渡金属二硫属化物层的侧壁的第一部分；

栅极间隔件，接触所述栅极堆叠件；以及

源极/漏极接触插塞，接触所述过渡金属二硫属化物层的侧壁的第二部分。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，还包括：介电层，所述介电鳍位于所述介电层上方并且接触所述介电层，其中，所述过渡金属二硫属化物层延伸至所述介电层的顶面。

10.一种半导体器件，包括：

介电层；

介电鳍，位于所述介电层上方；

二维半导体材料，形成环绕并且接触所述介电鳍的侧壁的环；

栅极电介质，接触所述介电鳍和所述介电层的顶面，并且还接触所述二维半导体材料；

栅电极，位于所述栅极电介质上方，其中，所述二维半导体材料包括位于所述栅电极的相对侧上的源极部分和漏极部分；以及

源极/漏极接触插塞，接触所述二维半导体材料的所述源极部分和所述漏极部分中的一个。