[发明专利]一种二硫化钼场效应晶体管及其制备方法

摘要

本发明提供了一种基于硅上绝缘层衬底上二硫化钼（MoS2）场效应晶体管的制备方法，该二硫化钼（MoS2）场效应晶体管结构包括二硫化钼沟道层、源极金属接触层、漏极金属接触层、源极金属通孔电极、漏极金属通孔电极、栅极介质层、栅极金属层、栅极金属凸块、源极金属凸块、漏极金属凸块、沟道区开口；通过使用硅上绝缘层衬底和晶圆键合使二硫化钼封闭在器件内部，提高器件的质量和可靠性；形成开口，减少器件的寄生电容提高器件性能。

主权项

1.一种基于硅上绝缘层衬底上二硫化钼（MoS2）场效应晶体管的制备方法，包括以下步骤：1）形成硅上绝缘层衬底：在硅衬底上通过热氧化或化学气相沉积形成氧化硅层；2）通过光刻蚀刻在其中一个硅上绝缘层衬底上形成源极和漏极电极凹槽；3）填充所述源极和所述漏极电极凹槽形成源极金属接触层和漏极金属接触层；4）通过转移形成二硫化钼沟道层；5）退火，使所述二硫化钼沟道层与所述源极金属接触层以及所述漏极金属接触层形成欧姆接触；6）形成覆盖所述二硫化钼沟道层、所述源极金属接触层以及所述漏极金属接触层的钝化覆盖层；7）在另一硅衬底上形成上部窄下部宽的梯形的多晶硅层；8）在所述梯形的多晶硅层两侧的硅衬底表面上通过化学气相沉积形成氧化硅层；9）采用选择性蚀刻去除所述多晶硅层，形成上部窄下部宽的倒梯形槽；10）使所述倒梯形槽与所述二硫化钼沟道层对准，进行晶圆键合；11）去除所述倒梯形槽上硅层，漏出上部宽下部窄的倒倒梯形槽及其两侧的氧化硅层；12）刻蚀所述源极金属接触层和所述漏极金属接触层下方的硅层和氧化硅层在器件下表面形成至的源极金属通孔和漏极金属通孔；13）蚀刻去所述二硫化钼沟道层下侧的硅层，露出所述二硫化钼沟道层下侧的氧化硅层；14）在倒梯形槽中沉积栅极介质层和栅极金属层；15）填充所述源极金属通孔和漏极金属通孔并，器件下表面形成电连接金属通孔的源极金属凸块和漏极金属凸块，以及在栅极金属层上形成栅极金属凸块。