[发明专利]晶体管的制造方法

说明书

技术领域

本发明实施例是关于一种晶体管及其制造方法，且特别是关于一种石墨烯为基底的晶体管及其制造方法。

背景技术

电子产业对于更小及更快的电子元件的需求与日俱增，其同时能够承受骤增的复杂度及精密功能。因此，半导体产业致力于制造低成本、高表现及低功率集成电路(ICs)为时势所趋。迄今这些目标通过缩减半导体IC尺寸(如最小特征尺寸)大致上已达成，并且因此改善了产出效率及降低相关成本。然而，此种尺寸的缩减也增加了半导体制造过程的复杂度。体认到在半导体IC及元件持续的进步，需于半导体制造过程及科技发展类似的进步。

石墨烯，为碳原子键结成六角形晶格的二维(2D)薄片，近来已被用于晶体管装置作为潜力的通道替代材料。除了它固有的高载子迁移率，石墨烯还具有其他令人引起极大兴趣的特性，例如电流密度、热力及机械稳定度大，及高饱和速度。大面积的石墨烯膜已被以各种方法进行制造，例如磊晶成长于碳化硅(SiC)基板上、化学气相沉积(CVD)成长(例如，涉及催化碳氢化合物沉积于金属表面上)及机械剥离法(例如，来自石墨块)。例如，制造石墨烯为基底的装置常涉及石墨烯层的转移(例如，来自成长基板或来自石墨块)，及将会在移至的目标基板上进行石墨烯为基底的装置的制造。由于转移制程的关系，可能会引进晶界、点缺陷、皱褶、折叠、撕裂或其他晶格缺陷，并因此对任何后续制造的装置的特性有不良影响。另外，带电杂质吸附至及/或于目标基板中可能会造成转移的石墨烯层非出于本意的掺杂(例如，由于电荷转移掺杂)，从而影响后续制造的石墨烯为基底的装置其品质及/或表现。因此，现存技术尚未显示完全满足各方面需求。

发明内容

本揭露一实施态样是提供一种晶体管的制造方法，包含：提供一基板，包含一绝缘层；形成一疏水层于该绝缘层上；转移一石墨烯层至该疏水层上，其中该转移的石墨烯层具有一第一载子迁移率；以及转移该石墨烯层之后，执行一退火制程，其中该退火的石墨烯层具有一第二载子迁移率大于该第一载子迁移率。

附图说明

当结合附图阅读以下详细描述时将更好地理解本揭露内容的态样。但须注意依照本产业的标准做法，各种特征未按照比例绘制。事实上，各种特征的尺寸为了清楚的讨论而可被任意放大或缩小。

图1为背栅式石墨烯装置的剖视图；

图2是依据本揭露一或多个实施态样，为制造石墨烯装置的方法流程图；

图3至图6是依据本揭露一或多个实施态样，显示石墨烯装置的实施方式的剖视图，及对应至图2中方法的一或多个步骤；

图7是依据本揭露一或多个实施态样，为双栅式石墨烯装置的剖视图；

图8是依据本揭露一或多个实施态样，为顶栅式石墨烯装置的剖视图；

图9是依据本揭露一或多个实施态样，为石墨烯装置的退火方法的温度曲线；

图10是依据本揭露一或多个实施态样，为背栅式石墨烯光侦测器的剖视图；

图11是依据本揭露一或多个实施态样，显示各种石墨烯装置其导电率对栅极电压作图；

图12是依据本揭露一或多个实施态样，显示包含各种石墨烯装置电相关特性的表格。

具体实施方式

本揭露接下来将会提供许多不同的实施方式或实施例以实施所提供标的中不同的特征。各特定实施例中的组成及配置将会在以下作描述以简化本揭露。这些为实施例仅作为示范并非用于限定本揭露。例如，叙述中一第一特征形成于一第二特征之上可包含实施例中的第一特征与第二特征直接接触，亦可包含第一特征与第二特征之间更有其他额外特征形成使第一特征与第二特征无直接接触。此外，本揭露于各种实施例中将重复使用元件符号及/或字母。此重复乃为了简化与清晰的目的，而其本身并不决定各种实施例及/或结构配置之间的关系。

此外，空间关系的用语像是“下方”、“之下”、“较低”、“上方”、“较高”及类似用语，可用于此处以便描述附图中一元件或特征与另一元件与特征之间的关系。这些相对空间关系的用语乃为了涵盖除了附图所描述的方向以外，元件于使用或操作中的各种不同的方向。装置可另有其他导向方式(旋转90度或朝其他方向)，此时的空间相对关系也可依上述方式解读。