[发明专利]半导体元件制造方法

说明书

一种半导体元件制造方法，包括通过将等离子施加到多个金属二硫族化物膜，来等离子蚀刻设置在基板上的多个金属二硫族化物膜的一部分，此多个金属二硫族化物膜包含金属和硫族元素的化合物。在等离子蚀刻之后，将硫族元素施加到多个金属二硫族化物膜的剩余部分，以修复等离子蚀刻对多个金属二硫族化物膜的剩余部分的损伤。所述硫族元素是S、Se或Te。

技术领域

本揭示是关于用于半导体元件的二维(2D)材料，并且更特别地是关于2D晶体异质结构及其制造方法。

背景技术

二维半导体(亦称为2D半导体)是一种具有原子尺度厚度的天然半导体。2D单层半导体是值得注意的，因为它表现出比传统使用的体形式更强的压电耦合，此使得能够在用于感测和致动的新电子部件中进行2D材料应用。过渡金属二硫族化物(Transition metaldichalcogenides)已经用于2D元件。用于元件应用的单2D过渡金属二硫族化物材料的效能正达到上限。因为2D材料非常薄，如单个单层一般薄，所以蚀刻2D材料难以在不损坏2D材料的剩余未蚀刻部分的情况下进行。

发明内容

一种制造半导体元件的方法包括通过将等离子施加到多个金属二硫族化物膜，来等离子蚀刻设置在基板上的多个金属二硫族化物膜的一部分，此多个金属二硫族化物膜包含金属和硫族元素的化合物。在等离子蚀刻之后，将硫族元素施加到多个金属二硫族化物膜的剩余部分，以修复等离子蚀刻对多个金属二硫族化物膜的剩余部分的损伤。所述硫族元素是S、Se或Te。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下详细描述可以最好地理解本揭示案。应强调的是，根据行业中的标准惯例，各个特征并未按比例绘制并且仅用于说明目的。事实上，为了论述的清楚性，可以任意地增大或缩小各个特征件的尺寸。

图1A和图1B绘示根据本揭示的一个实施方式的半导体元件的平面图和剖面图；

图2绘示了暴露于蚀刻剂达不同时间段的MoS₂膜的拉曼光谱；

图3绘示了在暴露于蚀刻剂之后经历再硫化达不同时间段的MoS₂膜的拉曼光谱；

图4绘示了暴露于蚀刻剂达不同时间段的MoS₂膜的X射线光电子光谱曲线；

图5绘示了在暴露于蚀刻剂之后经历再硫化达不同时间段的MoS₂膜的光致发光光谱；

图6绘示了根据本揭示的实施方式的元件的漏极电压对漏极电流；

图7A和图7B是根据本揭示的一个实施方式的用于形成半导体元件的方法的顺序级的平面图和剖面图；

图8A和图8B是根据本揭示的一个实施方式的用于形成半导体元件的方法的顺序级的平面图和剖面图；

图9A和图9B是根据本揭示的一个实施方式的用于形成半导体元件的方法的顺序级的平面图和剖面图；

图10是根据本揭示的一个实施方式的用于形成半导体元件的方法的顺序级的剖面图；

图11A和图11B是根据本揭示的一个实施方式的用于形成半导体元件的方法的顺序级的平面图和剖面图；

图12绘示了根据本揭示的实施方式的元件的栅极电压对漏极电流。

具体实施方式