[发明专利]垂直型晶体管、包括其的反相器及垂直型半导体器件

说明书

示例实施方式提供了垂直型晶体管、包括其的反相器和包括其的垂直型半导体器件。垂直型晶体管包括：基板；提供在基板上的第一源/漏电极层；第二源/漏电极层，提供在第一源/漏电极层之上；第一栅电极层，提供在第一源/漏电极层和第二源/漏电极层之间；穿过第一栅电极层的第一栅绝缘膜；孔，穿过第二源/漏电极层、第一栅绝缘膜和第一源/漏电极层；以及提供在该孔的侧面上的第一沟道层，其中第一沟道层可以包括2D半导体。

技术领域

一些示例实施方式涉及垂直型晶体管、反相器和/或垂直型半导体器件。

背景技术

垂直型晶体管和/或垂直型半导体器件可以指其中在垂直于基板的方向上形成沟道的晶体管或半导体器件。垂直型晶体管和/或垂直型半导体器件可以比水平晶体管或水平半导体器件更密集地集成在相同的面积中。

2D半导体具有良好的电性能。通常，将2D半导体应用于水平晶体管或水平半导体器件。

发明内容

提供包括2D半导体的垂直型晶体管。

可选地或另外地，提供包括2D半导体的反相器。

可选地或另外地，提供包括2D半导体的垂直型半导体器件。

然而，示例实施方式不限于此。

另外的示例实施方式将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地将从该描述变得明显，或者可以通过实践本公开的示例实施方式而获知。

根据一些示例实施方式，一种垂直型晶体管包括：基板；在基板上的第一源/漏电极层；在第一源/漏电极层之上的第二源/漏电极层；在第一源/漏电极层和第二源/漏电极层之间的第一栅电极层；在第一栅电极层的侧面上的第一栅绝缘膜；以及包含2D半导体的第一沟道层。第一沟道层在孔的侧面上，该孔穿过第二源/漏电极层、第一栅绝缘膜和第一源/漏电极层。

根据一些示例实施方式，第一沟道层从第一源/漏电极层的侧表面延伸到第二源/漏电极层的侧表面上，第一源/漏电极层的侧表面通过该孔被暴露，第二源/漏电极层的侧表面通过该孔被暴露。

根据一些示例实施方式，第一源/漏电极层和第二源/漏电极层在平面外方向上电连接到第一沟道层的2D半导体。

根据一些示例实施方式，第一沟道层不覆盖该孔的底表面。

根据一些示例实施方式，第一沟道层覆盖该孔的底表面。

根据一些示例实施方式，第一沟道层在第一源/漏电极层和第二源/漏电极层之间。

根据一些示例实施方式，第一源/漏电极层和第二源/漏电极层在平面内方向上电连接到第一沟道层的2D半导体。

根据一些示例实施方式，垂直晶体管还包括第二沟道层，该第二沟道层在(A)第一源/漏电极层的通过该孔暴露的侧表面、(B)第一沟道层的通过该孔暴露的侧表面以及(C)第二源/漏电极层的通过该孔暴露的侧表面上。第二沟道层包括2D半导体。

根据一些示例实施方式，第一源/漏电极层和第二源/漏电极层在平面外方向上电连接到第二沟道层的2D半导体。

根据一些示例实施方式，垂直晶体管还包括提供在第一源/漏电极层与第一栅电极层之间的下间隔物以及在第二源/漏电极层与第一栅电极之间的上间隔物。下间隔物将第一源/漏电极层与第一栅电极层电隔离，上间隔物将第二源/漏电极层与第一栅电极层电隔离。

根据一些示例实施方式，下间隔物在第一源/漏电极层和第一栅绝缘膜之间延伸，上间隔物在第二源/漏电极层和第一栅绝缘膜之间延伸。

根据一些示例实施方式，下间隔物、第一栅绝缘膜和上间隔物是单个结构。

根据一些示例实施方式，下间隔物和上间隔物包括相同的绝缘材料，并且第一栅绝缘膜和下间隔物包括不同的绝缘材料。