[发明专利]一种石墨烯FinFET晶体管及其制造方法有效
| 申请号： | 201710487149.0 | 申请日： | 2017-06-23 |
| 公开（公告）号： | CN107256887B | 公开（公告）日： | 2020-03-20 |
| 发明（设计）人： | 康晓旭 | 申请（专利权）人： | 上海集成电路研发中心有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/10 | 分类号： | H01L29/10;H01L29/16;H01L29/78;H01L21/336 |
| 代理公司： | 上海天辰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31275 | 代理人： | 吴世华;陈慧弘 |
| 地址： | 201210 上海市*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 石墨 finfet 晶体管 及其 制造 方法 | ||
1.一种石墨烯FinFET晶体管，其特征在于，包括：
石墨烯Fin薄膜，其形成条状的沟槽形沟道，其两端用于形成源极、漏极；
在石墨烯Fin薄膜外侧、沿其沟槽侧壁及底部沉积形成的栅介质层；
在栅介质层外侧、沿其侧壁及底部沉积形成的横跨石墨烯Fin薄膜沟道的栅电极。
2.根据权利要求1所述的石墨烯FinFET晶体管，其特征在于，所述石墨烯Fin薄膜及其外侧的栅介质层、栅电极一起嵌设于第一介质层的表面。
3.根据权利要求2所述的石墨烯FinFET晶体管，其特征在于，所述第一介质层表面覆盖有第二介质层，所述第二介质层将石墨烯Fin薄膜的沟槽填满。
4.根据权利要求3所述的石墨烯FinFET晶体管，其特征在于，所述第二介质层表面设有栅电极导电引出、源极导电引出及漏极导电引出。
5.根据权利要求2或3所述的石墨烯FinFET晶体管，其特征在于，所述第一介质层的下表面与一半导体衬底连接。
6.一种石墨烯FinFET晶体管的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一金属衬底，所述金属衬底表面具有突起的牺牲Fin；
在金属衬底表面形成用作沟道材料的石墨烯薄膜，并形成覆盖牺牲Fin的石墨烯Fin薄膜；
分别沉积栅介质材料、栅电极材料，并形成覆盖石墨烯Fin薄膜的栅介质层，以及横跨石墨烯Fin薄膜沟道的栅电极；
沉积一高于栅电极的第一介质材料，并平坦化，形成第一介质层；
将第一介质层的平坦化表面与一半导体衬底键合；
去除具有牺牲Fin的金属衬底，在第一介质层上形成沟槽形的石墨烯Fin薄膜。
7.根据权利要求6所述的石墨烯FinFET晶体管的制造方法，其特征在于，还包括：在具有器件的一面沉积一第二介质材料，将石墨烯Fin薄膜的沟槽填满，并平坦化，形成第二介质层。
8.根据权利要求7所述的石墨烯FinFET晶体管的制造方法，其特征在于，还包括：在第二介质层表面通过图形化分别形成栅电极导电引出、源极导电引出及漏极导电引出。
9.根据权利要求6所述的石墨烯FinFET晶体管的制造方法，其特征在于，通过离子注入工艺对石墨烯Fin薄膜的能带进行调整，以形成沟道和源极、漏极。
10.根据权利要求9所述的石墨烯FinFET晶体管的制造方法，其特征在于，所述注入离子为F离子。
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