半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

技术编号:17657809 阅读:45 留言:0更新日期:2018-04-08 10:10
本发明专利技术公开了一种半导体装置及其制造方法,涉及半导体工艺技术领域。该方法包括:形成生长衬底,形成生长衬底包括:提供衬底结构,衬底结构包括牺牲衬底和在牺牲衬底上的第一电介质层,衬底结构中形成有贯穿第一电介质层的多个凹陷,并且凹陷的底部和部分侧壁位于牺牲衬底中,在凹陷的底部和部分侧壁上形成垫层,选择性地在所述垫层上生长石墨烯层,以及在凹陷中填充第二电介质层;以第二电介质层的顶部面对接合衬底的方式,将生长衬底附接到接合衬底之上;去除牺牲衬底;去除垫层,从而露出石墨烯层。本发明专利技术采用在垫层上选择性生长石墨烯的方式,避免了现有技术中图案化工艺对石墨烯的影响。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及其制造方法
本专利技术涉及半导体工艺
,尤其涉及半导体装置及其制造方法,更具体地,涉及石墨烯半导体装置及其制造方法。
技术介绍
石墨烯是一种以碳原子构成的二维材料,具有零禁带宽度和高载流子迁移率的特点。在2004年被发现以来,石墨烯被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。现有的图案化石墨烯的方法,主要包括光刻法和激光直写法。激光直写法虽然在图案化石墨烯的过程中不会引入其它试剂,但是该方法得到的图案化的石墨烯层存在不够精细、生产周期长的缺点。而光刻法在刻蚀中会引入其它试剂,其使用的显影液、剥离液会带来增加得到的图案化的石墨烯方阻等问题。因此,如何制造具有图案化的石墨烯层的器件,是目前半导体工艺中的挑战之一。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人发现了上述现有技术中存在问题,并针对上述问题中的至少一个问题提出了本专利技术。根据本专利技术的一个方面,提供一种半导体装置的制造方法,包括:形成生长衬底,形成生长衬底包括:提供衬底结构,衬底结构包括牺牲衬底和在牺牲衬底上的第一电介质层,衬底结构中形成有多个凹陷,凹陷贯穿第一电介质层,并且凹陷的底部和部分侧壁位于牺本文档来自技高网...
半导体装置及其制造方法

【技术保护点】
一种半导体装置的制造方法,其特征在于,包括:形成生长衬底,所述形成生长衬底包括:提供衬底结构,所述衬底结构包括牺牲衬底和在所述牺牲衬底上的第一电介质层,所述衬底结构中形成有多个凹陷,所述凹陷贯穿所述第一电介质层,并且所述凹陷的底部和部分侧壁位于所述牺牲衬底中,在所述凹陷的所述底部和所述部分侧壁上形成垫层,选择性地在所述垫层上生长石墨烯层,以及在所述凹陷中填充第二电介质层;以所述第二电介质层的顶部面对接合衬底的方式,将所述生长衬底附接到接合衬底之上;去除所述牺牲衬底;去除所述垫层,从而露出所述石墨烯层。

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,包括:形成生长衬底,所述形成生长衬底包括:提供衬底结构,所述衬底结构包括牺牲衬底和在所述牺牲衬底上的第一电介质层,所述衬底结构中形成有多个凹陷,所述凹陷贯穿所述第一电介质层,并且所述凹陷的底部和部分侧壁位于所述牺牲衬底中,在所述凹陷的所述底部和所述部分侧壁上形成垫层,选择性地在所述垫层上生长石墨烯层,以及在所述凹陷中填充第二电介质层;以所述第二电介质层的顶部面对接合衬底的方式,将所述生长衬底附接到接合衬底之上;去除所述牺牲衬底;去除所述垫层,从而露出所述石墨烯层。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述形成生长衬底还包括:在填充第二电介质层之后,进行平坦化,以使得所述第二电介质层的顶部与所述第一电介质层的顶部基本齐平。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述凹陷的所述底部和所述部分侧壁上形成垫层包括:利用外延生长工艺,在所述凹陷的所述底部和所述部分侧壁生长垫层。4.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,包括:提供生长衬底,所述生长衬底包括:牺牲衬底和在所述牺牲衬底上的第一电介质层,所述牺牲衬底中形成有多个凹陷,所述凹陷贯穿所述第一电介质层,并且所述凹陷的底部和部分侧壁位于所述牺牲衬底中,以及在所述凹陷的所述底部和所述部分侧壁上的垫层;选择性地在所述垫层上生长石墨烯层;在所述凹陷中填充第二电介质层;以所述第二电介质层的顶部面对接合衬底的方式,将所述生长衬底附接到接合衬底之上;去除所述牺牲衬底;以及去除所述垫层,从而露出所述石墨烯层。5.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,填充第二电介质层包括:利用原子层沉积工艺或物理气相沉积工艺在所述凹陷中填充所述第二电介质层。6.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,所述第二电介质层的材料包括:不导电的硼的氮化物,或硅的氧化物。7.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,所述生长石墨烯层包括:利用甲烷和氢气,选择性地在所述垫层上生长石墨烯层。8.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,所述牺牲衬底的材料包括硅。9.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,其中去除所述牺牲衬底是通过湿法工艺利用蚀刻剂进行的。10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述蚀刻剂包括四甲基氢氧化铵。11.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,所述垫层的材料包括锗硅。12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,去除所述垫...

【专利技术属性】
技术研发人员:周鸣
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造北京有限公司中芯国际集成电路制造上海有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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