CN112599590A - 半导体结构 - Google Patents

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郑兆钦
江宏礼
吕俊颉
李明洋
陈自强
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Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
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Abstract

半导体结构包含基材、第一鳍片结构、半导体层、栅极结构以及源极/漏极结构。第一鳍片结构属于一介电质材料，且位于基材上方。第一鳍片结构具有沿着一第一方向延伸的一第一侧壁以及一第二侧壁，且具有相接于第一侧壁与第二侧壁之间的一上表面。半导体层属于一二维材料，且沿着第一方向而至少位于第一鳍片结构的第一侧壁以及第二侧壁上方。栅极结构，邻近于半导体层的一第一部位。源极/漏极结构，邻近于半导体层的一第二部位。

Description

半导体结构
技术领域
本揭示案大体而言是关于半导体结构，特别是关于半导体结构的制造方法，且在一些实施例中，是关于用于形成包括二维材料的半导体结构的过程。
背景技术
二维(two-dimensional；2D)材料已为用以在半导体技术中利用多个二维材料的新颖电子性质及大电位的最近研究工作的焦点，多个最近研究工作通过石墨烯的成功制造促进。尽管石墨烯包括高载子移动率值，但石墨烯的零能隙性质，亦即，半金属性质，限制石墨烯以半导体元件中的应用。黑磷的2D同素异形体，磷烯(phosphorene)，为另一广泛研究的2D材料，预期该广泛研究的2D材料具有高移动率值及可见能隙。磷烯的一个缺点为其在大气条件下的快速降解。
发明内容
于一些实施方式中，半导体结构包含基材、第一鳍片结构、半导体层、栅极结构以及源极/漏极结构。第一鳍片结构属于一介电质材料，且位于基材上方。第一鳍片结构具有沿着一第一方向延伸的一第一侧壁以及一第二侧壁，且具有相接于第一侧壁与第二侧壁之间的一上表面。半导体层属于一二维材料，且沿着第一方向而至少位于第一鳍片结构的第一侧壁以及第二侧壁上方。栅极结构，邻近于半导体层的一第一部位。源极/漏极结构，邻近于半导体层的一第二部位。
附图说明
本揭示案的态样当与附图一起阅读时自以下详细描述更好地理解。在附图中，相同元件符号识别类似的元件或动作，除非上下文另有指示。附图中元件的大小及相对位置未必按比例绘制。实际上，出于论述的清晰性可任意地增加或减少各种特征的尺寸。
图1例示根据本揭示案的实施例的制作2D材料的示例性过程；
图2、图3A及图3B例示根据本揭示案的实施例的在各种制造级段处的示例性晶圆的横截面图及上视图；
图4A及图4B例示根据本揭示案的实施例的制作包括2D材料的半导体元件的示例性过程；
图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图7B、图7C、图8A及图8B例示根据本揭示案的实施例的在各种制造级段处的示例性结构的横截面图、上视图及立体图。
【符号说明】
C-C:横截面线
D1:深度
L1:纵向尺寸
Ws:宽度
Hs:高度
H1:高度
H2:高度
W1:宽度
W2:宽度
100:制造过程
110:操作
120:操作
130:操作
140:操作
150:操作
152:子操作
154:操作
200:晶圆
210:基材
220:第一介电质层
310、312:金属线结构
314、316:上表面
320:第二介电质层
322、324:边缘
326:上表面
410、412:金属鳍片结构
420:介电质鳍片结构
422、424:边缘表面
432:第一侧壁
434:第二侧壁
436:上表面
610:半导体层
612:底部表面
620:2D半导体层
632:第一侧壁部分
634:第二侧壁部分
636:上部分
700:装置/半导体元件
710:栅极结构
712:栅极电极/栅极电极层
714:栅极介电质层
716:介电质层
716:间隔件结构
720:第一部位
730:第二部位/源极/漏极延伸部分
732:上表面
734:第一侧壁表面
736:第二侧壁表面
810:源极/漏极结构
具体实施方式
根据本文所描述的实施例的技术针对用来制造鳍式场效晶体管装置的新颖过程，鳍式场效晶体管装置具有2D半导体材料的半导体层，称为“2D半导体层”。2D半导体层为形成在介电质鳍形结构上方的薄膜层，介电质鳍形结构称为“介电质鳍片结构”。具体而言，例如，2D半导体层在介电质鳍片结构的至少三个表面(上表面及两个侧壁表面)上方延伸。垂直突出金属结构称为“金属鳍片结构”，垂直突出金属结构形成在介电质鳍片结构的边缘周围且用作用来生长半导体层的2D材料的晶种。金属鳍片结构可经组配为主体接点端子或可经组配为源极/漏极端子。栅极结构经形成为包绕在三个表面周围，2D半导体层的一部分在介电质鳍片结构的三个表面上方。在金属鳍片结构组配为主体接点的状况下，在2D半导体层上方且在栅极结构与金属鳍片结构之间形成源极/漏极结构。介电质间隔件结构将源极/漏极结构与栅极结构分离。
在另一实施例中，介电质鳍片结构包括嵌入介电质材料内的金属结构。具体而言，嵌入金属结构通过介电质材料与2D半导体层分离。除形成在2D半导体材料上方的栅极结构之外或取代栅极结构，嵌入金属结构可经组配为栅极结构。在一实例中，嵌入栅极结构经组配为后栅极，且形成在2D半导体层上方的栅极结构经组配为顶部栅极。
2D半导体材料包括相对小的厚度，使得2D半导体材料展现半导体性质，而非半金属或绝缘体性质。垂直金属鳍片结构促进介电质鳍片结构上方的2D半导体材料的薄膜的形成。介电质鳍片结构可在介电质鳍片结构的一个边缘处邻近于金属鳍片结构或可自介电质鳍片结构的两个边缘邻近于两个金属鳍片结构。在后者情形下，金属鳍片结构中的一者或两者可经用作用于介电质鳍片结构上2D半导体材料的生长的晶种。
本文揭示内容提供用于实行所描述主题的不同特征的许多不同实施例或实例。以下描述组件及布置的特定实例以简化本描述。当然，此等仅为实例且不欲为限制。以下描述中的第二特征上方或之上的第一特征的形成可包括直接接触地形成第一特征及第二特征的实施例，且亦可包括额外特征可形成在第一特征与第二特征之间，使得第一特征及第二特征可并不直接接触的实施例。另外，本揭示内容可在各种实例中重复元件符号及/或字母。此重复是出于简单性及清晰性的目的，且本身不规定所论述的各种实施例及/或组态之间的关系。
此外，为便于描述，本文可使用诸如“下方”、“之下”、“下部”、“上方”及“上部”等等空间相对术语来描述一个元件或特征与另一元件(多个)或特征(多个)的关系，如图中所例示。除图中所描绘的定向之外，空间相对术语意欲涵盖装置在使用或操作中的不同定向。可以其他方式来定向设备(旋转90度或以其他定向)，并且同样可相应地解释本文所使用的空间相对描述词。
在以下描述中，阐述某些特定细节以便提供对本揭示案的各种实施例的透彻理解。然而，熟悉此项技术者将理解，可在无此等特定细节的情况下实践本揭示案。在其他情况下，并没有详细描述与电子组件及制造技术相关联的熟知结构，以避免不必要地模糊本揭示案的实施例的描述。
除非上下文另有要求，否则在以下说明书及权利要求书全篇中，单字“包含(comprise)”及其变体(诸如“comprises”及“comprising”)应在开放式、包括性意义上加以理解，亦即，理解为“包括但不限于”。
诸如第一、第二及第三的序数的使用未必暗示次序的排序意义，而相反地可仅在动作或结构的多个实例之间进行区分。
在此说明书全篇中对“一个实施例”或“一实施例”的参考意味，结合实施例所描述的特定特征、结构或特性包括于至少一个实施例中。因此，片语“在一个实施例中”或“在一实施例中”在此说明书全篇中各个地方的出现未必全部涉及同一实施例。此外，可在一或多个实施例中以任何适合方式组合特定特征、结构或特性。
如本说明书及随附权利要求书中所使用，单数形式“一”及“该”包括多个提及物，除非文中内容另外清楚地指定。亦应注意，术语“或”通常在其包括“及/或”的意义上加以使用，除非内容另有明确指示。
以下描述参考作为本描述适用的半导体的实例的晶体管；然而，本描述在适用性方面不限于晶体管。例如，以下描述适用于并非晶体管的其他类型的半导体结构，其中展现半导体性质的特征与展现电气导电性质(例如，金属性质)的特征之间的接面处的低电阻电气接点的提供为合意的。
图1例示示例性制造过程100。图2至图8B例示在示例性制造过程100下制作装置的各种级段下的晶圆200。在图2至图8B中的每一者中，可展示来自晶圆200的各种横截面平面的立体图、俯视图或横截面图中一或多个。在图包括晶圆200的大于一个视图的状况下，大写字母“A”用来指代立体图，大写字母“B”用来指代俯视图且大写字母“C”用来指代来自标记在相关立体图“A”或俯视图“B”图上的横截面线C-C的横截面图。
如本文所使用，与固态材料技术内的接受定义一致，“2D材料”指代由原子的单个层组成的晶质材料。如此项技术中广泛地接受的，“2D材料”亦可称为“单层”材料。在本公开中，“2D材料”及“单层”材料是可互换地使用而不进行含义区分，除非另有具体指出。
参考图1，并且亦参考图2，在示例性操作110中，提供晶圆200。晶圆200包括基材210及基材210上方的第一介电质层220。在一实施例中，基材210为例如硅、硅锗及/或其他合适的半导体材料的半导体基材。例如，基材210的其他合适的半导体材料可包括化合物半导体诸如碳化硅、砷化镓、砷化铟及/或磷化铟。此外，基材210亦可包括绝缘体上硅(silicon-on-insulator；SOI)结构。
第一介电质层220为氧化硅、氮化硅或其他合适的介电质材料。
在示例性操作120中，并且亦参考图3A及图3B，将金属线结构310、312及第二介电质层320形成在第一介电质层220上方。第二介电质层320邻近于第二介电质层320的两个相对边缘322、324处的金属线结构310、312形成。例如，第二介电质层依第一方向，在此，x轴方向，自金属线结构310、312或在两个金属线结构310、312之间延伸。图3A及图3B作为例示性实例展示第二介电质层320的上表面326大致上在与金属线结构310、312的上表面314、316中一或多个相同的水平处，此不限制本揭示案的范畴。
各种过程可用来邻近于金属线结构310、312形成第二介电质层320。例如，可使用镶嵌程序。在镶嵌过程中，第二介电质层320可首先经毯覆形成，然后图案化以具有沟槽，金属线结构310、312经形成。替代地，金属层可首先经形成且图案化以形成金属线结构310、312，且随后邻近于金属线结构310、312形成第二介电质层320。此外，可通过提升过程形成金属线结构310、312，接着是第二介电质层320的形成。
用于介电质层320的沉积方法包括但不限于热沉积制程如化学气相沉积(chemical vapor deposition；CVD)、原子层沉积(atomic layer deposition；ALD)及远端氧清除、分子束沉积、电浆制程如物理气相沉积(physical vapor deposition；PVD)及离子化PVD、电镀，或其他合适的制程。
用于金属层310、312的沉积方法包括但不限于PVD、CVD、电镀或其他合适的制程。
在示例性操作130中，并且亦参考图4A及图4B，金属线结构310、312及第二介电质层320经图案化以形成金属鳍片结构410、412及介电质鳍片结构420。介电质鳍片结构420的纵向尺寸L1沿着第一方向，在此x轴方向定向。亦即，纵向尺寸L1在金属鳍片结构410、412之间延伸。仅出于描述性目的，金属鳍片结构410、412称为“鳍片结构”。结构410、412可并未如鳍片结构一般成形并且可如垂直柱状物或其他垂直柱一般成形。介电质鳍片结构420分别与以边缘表面422、424与金属鳍片结构410、412界接。
介电质鳍片结构420包括第一侧壁432、第二侧壁436及上表面436，上表面与第一侧壁432及第二侧壁434相接。第一侧壁432及第二侧壁434沿着第一方向，在此x轴方向定位，且彼此相对。应了解，上表面436与第一侧壁432或第二侧壁434中一或多个之间的相接可并非总是包括清楚的相接线，且可为平滑过渡，平滑过渡使上表面436与侧壁432、434之间的边界逐渐消失。上表面436可并非如所示的平坦表面，且可为凸形表面、凹形表面或可为多个表面的组合。
在一实施例中，如图4A及图4B中所示，通过相同图案化制程形成金属鳍片结构410、412及介电质鳍片结构420。因而，金属鳍片结构410、412及介电质鳍片结构420包括在第二方向，在此y轴方向上的大致上相同的宽度Ws，第二方向正交于第一方向，在此x轴方向。金属鳍片结构410、412及介电质鳍片结构420可亦包括在第三方向，在此z轴方向上的大致上相同的高度Hs，第三方向正交于第一方向及第二方向两者。图4A及图4B的此示例性实施例不限制本揭示案的范畴。
金属鳍片结构410、412的材料是基于将要使用金属鳍片结构410、412作为晶种来生长的2D半导体材料加以选择。在一实例中，金属鳍片结构410、412为钨W、钼(Mo)、铂(Pt)，或其他合适的金属材料。
如图5A及图5B中所示，在另一实施例中，介电质鳍片结构420经图案化为比金属鳍片结构410、412中一或多个更窄。例如，金属鳍片结构410在第二方向，在此y轴方向上的宽度W1大于介电质鳍片结构420的宽度W2。亦即，金属鳍片结构410在第二方向上延伸超过邻近的介电质鳍片结构420。此外，金属鳍片结构410在第三方向，在此z轴方向上的高度H1大于介电质鳍片结构420的高度H2。亦即，金属鳍片结构410在第三方向上延伸超过邻近的介电质鳍片结构420。延伸超过邻近的介电质鳍片结构420的金属鳍片结构410的部分促进2D材料的生长，2D材料自彼等部分朝着覆盖介电质鳍片结构延伸。
金属鳍片结构410、412相对于介电质鳍片结构420的尺寸的其他实施例亦为可能的且包括在本揭示案中。在下文描述中，将图5A及图5B的示例性实施例用作金属鳍片结构410、412及介电质鳍片结构420的例示性实例。
在示例性操作140中，并且亦参考图6A及图6B，使用金属鳍片结构410、412中一或多个(图6A及图6B中展示金属鳍片结构410)将二维材料的半导体层610形成在介电质鳍片结构420上方。在一实例中，2D材料为二硫化钨WS2且是使用WO3粉末及硫蒸汽前驱物形成的。为维持2D半导体层610的半导体性质，将2D半导体层610的厚度T1控制为小于2D材料的2个单层，或小于7个单层。其他2D半导体材料亦为可能的，且包括在本揭示案的范畴内。例如，2D半导体材料可为WSe2、MoS2、PtSe2、PtS2、InSe、GeSe、GeS、SnSe、SnS，或其他合适的2D半导体材料中一或多者。2D半导体层610的T1的厚度通常在约0.5nm至约5nm的范围内。
在一实施例中，形成覆盖介电质鳍片结构420的所有暴露表面的2D半导体层610。具体而言，2D半导体层610在介电质鳍片结构420的第一侧壁432、上表面436及第二侧壁434上方延伸。因而，2D半导体层610包括介电质鳍片结构420的第一侧壁432上方的第一侧壁部分632、介电质鳍片结构420的第二侧壁434上方的第二侧壁部分634，及介电质鳍片结构420的上表面436上方的上部分636。2D半导体层610以2D半导体层610的底部表面612与第一介电质层220界接。
2D半导体层610的形成可亦包括用来固化或使2D半导体层610完美的制程。例如，退火制程可经执行来改良2D半导体层610的2D材料WS2的单层的结晶度。退火可在范围自约200℃至约400℃的温度的情况下实施且持续范围自约7分钟至15分钟的时间段。此外，减薄制程可经执行来减少第二2D材料的层数。在一实施例中，可通过基于电浆的干式蚀刻，例如，反应性离子蚀刻，减薄2D半导体层610，以控制其电子性质。
在一些实施例中，介电质鳍片结构420包括介电质鳍片结构420的表面上的六方氮化硼(未具体示出)层。将六方氮化硼用作绝缘体以用于生产具有2D半导体层610的各种类型的2D半导体(例如WSe2、MoSe2)的超高移动率2D异型结构。六方氮化硼可经剥离成薄2D层，直至单层h-BN。单层h-BN经由凡得瓦交互作用与2D半导体层610堆叠在一起。
在示例性操作150中，并且亦参考图7A、图7B及图7C，将装置700形成在2D半导体层610上方。具体而言，在一实施例中，在子操作152中，将栅极结构710形成在2D半导体层610的第一部位720上方。2D半导体层610的第一部位720包括2D半导体层610的第一侧壁部分632、第二侧壁部分634及上部分636中的部分且在介电质鳍片结构420的第一侧壁432、第二侧壁434及上部分436上方延伸。图7A、图7B及图7C作为例示性实例展示栅极结构710向下延伸，直至到达第一介电质层220，此不限制本揭示案的范畴。在一些其他实施例中，取决于装置设计或组态，栅极结构710可并不一直向下延伸至第一介电质层220，且另一介电质层可形成在栅极结构710与第一介电质层220之间。沿着z轴方向在2D半导体层610的侧壁部分632、634上方延伸的栅极结构710的深度D1可经调整或设计以调谐通过作为装置700的通道的2D半导体层610的电流的栅极控制。
返回参考图7A、图7B及图7C，在一些实施例中，栅极结构710包括栅极电极712及栅极介电质层714。栅极介电质714直接形成在2D半导体层610的上部分636及侧壁部分632、634上方。在一些实施例中，栅极介电质层714可包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅(siliconoxy-nitride)，或高k介电质。高k介电质材料包括金属氧化物。使用于高k介电质的金属氧化物的实例包括Li、Be、Mg、Ca、Sr、Sc、Y、Zr、Hf、Al、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu及/或其混合物的氧化物。在一些实施例中，栅极介电质层714为具有在约10埃
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至30埃的范围内的厚度的高k介电质层。栅极介电质层714可使用合适的制程形成，合适的制程诸如原子层沉积(atomic layer deposition；ALD)、化学气相沉积(chemical vapordeposition；CVD)、物理气相沉积(physical vapor deposition；PVD)、热氧化、UV-臭氧氧化，或其他合适的沉积制程。栅极介电质层714可进一步包含界面层(未示出)以减少对2D半导体层610的影响。界面层可包括氧化硅或其他合适的介电质材料。
然后将栅极电极层712形成在栅极介电质层714上方。在一些实施例中，栅极电极层712可包含单层或多层结构。在一些实施例中，栅极电极层712可包括以均匀或非均匀掺杂浓度掺杂的聚硅或包括金属材料。用于栅极电极712的金属材料可为Al、Cu、W、Ti、Ta、TiN、TiAl、TiAlN、TaN、NiSi、CoSi、其组合，或具有与2D半导体层620的2D半导体材料相容的功函数的其他导电材料。在一些实施例中，栅极电极层712包括在约30nm至约60nm的范围内的厚度。栅极电极层712可使用合适的制程形成，合适的制程诸如ALD、CVD、PVD、电镀、其组合，或其他合适的制程。
图7A、图7B及图7C作为例示性实例展示在基材210上方且邻近于栅极结构710形成的介电质层716。在一些实施例中，介电质层716可包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅，或其他合适的介电质材料。介电质层716可包含单层或多层结构。介电质层716的毯覆层可通过CVD、PVD、ALD，或其他合适的技术形成。然后，在毯覆介电质层716上执行各向异性蚀刻以将介电质层716形成为邻近于栅极结构710的间隔件结构(多个)。
在示例性操作154中，并且仍然参考图7A、图7B及图7C，形成源极/漏极结构810，源极/漏极结构连接至2D半导体层610的第二部位730。源极/漏极结构810可包括导电材料的一或多个层。导电材料包括W、Cu、Co、Ti、Ag、Al、TiAl、TiAlN、TaC、TaCN、TaSiN、Mn、Co、Pd、Ni、Re、Ir、Ru、Pt，及Zr、OSC、Er、Y、La，或任何其他合适的导电材料中一或多者。在一些实施例中，源极/漏极结构810可包括第一层或下接点层及第二层或上接点层。下接点层可包绕在2D半导体层610的第二部位730周围且上接点层形成在下接点层上方。在一些实施例中，下接点层经组配为功函数调整层。下接点层为用于pFET的Pd、Pt、Ru、Ni、Mg或用于nFET的Sc、Er、Y、La、Ni、Mg。上接点层为在一些实施例中为金属材料的W、Cu及Co中一或多者，多个金属材料适合于在后段制程下为互连结构。上接点层可经组配为源极/漏极电极。在一些进一步实施例中，第三接点层形成在2D半导体层610与下接点层之间。
如图7A、图7B及图7C中所示，源极/漏极结构810经邻近于第二部位730的至少三个表面形成，或包绕在至少三个表面周围，至少三个表面例如上表面732、第一侧壁表面734及第二侧壁表面736。金属鳍片结构410、412中一者可经组配为装置700的主体接点端子。
在一些实施例中，2D半导体层610的第二部位730经掺杂以增加电气传导率。在其他实施例中，2D半导体层610的第一部位720及第二部位730为本质的或经无意地掺杂。
在另一实施例中，如图8A及图8B中所示，金属鳍片结构410、412中一者或两者经组配为装置700的源极/漏极结构。因为2D半导体层610是使用金属鳍片结构410、412作为晶种层形成的，所以2D半导体层610亦形成在金属鳍片结构410、412上方且连接至多个金属鳍片结构。刻蚀制程可经执行来使金属鳍片结构410、412的一些表面区域暴露以用于互连目的。
在图7A、图7B及图7C、图8A及图8B的实施例中，源极/漏极结构810、410、412通过间隔件结构716与栅极结构710分离。
如图7A、图7B及图7C、图8A及图8B中所示，半导体元件700包括基材210例如硅基材、基材210上方的介电质鳍片结构420、介电质鳍片结构420上方的2D半导体层610。2D半导体层610的至少一部分，例如，第一部位720，经组配为通道且邻近于栅极结构710。2D半导体层610的不同部分，例如，第二部位730，经组配为源极/漏极延伸部分且连接至源极/漏极结构810。层610的厚度取决于选择来用于层610的特定2D材料而小于临限值，使得层610的2D材料维持半导体性质。一个或两个金属鳍片结构410、412定位成邻接介电质鳍片结构420的边缘表面422、424且连接至2D半导体层610的源极/漏极延伸部分730。金属鳍片结构可经组配为主体接点端子或组配为源极/漏极结构。
前述内容概括若干实施例或实例的特征，使得熟悉此项技术者可更好地理解本描述的态样。熟悉此项技术者应了解，他们可容易地使用本描述作为用于设计或修改用于实现相同目的及/或达成本文介绍的实施例的相同优点的其他制程及结构的基础。熟悉此项技术者亦应认识到，此类等效构造不脱离本描述的精神及范畴，且他们可在不脱离本描述的精神及范畴的情况下在本文中做出各种变化、置换，及变更。
一般而言，在权利要求书中，所使用的术语不应理解为将权利要求范围限于在说明书及权利要求书中所揭示的特定实施例，而应理解为包括所有可能的实施例以及等效物的完整范畴，此权利要求范围享有多个等效物的权利。因此，权利要求范围不受本揭示案限制。
可用以下实施例的描述进一步了解本揭示案：
在结构实施例中，结构包括基材及基材上的介电质材料的第一鳍片结构。第一鳍片结构具有沿着第一方向延伸的第一侧壁及第二侧壁及在第一侧壁与第二侧壁之间相接的上表面。二维材料的半导体层沿着第一方向设置在第一鳍片结构的至少第一侧壁及第二侧壁上方。栅极结构邻近于半导体层的第一部位设置。源极/漏极结构邻近于半导体层的第二部位设置。
于一些实施方式中，半导体结构结构进一步包含一第一金属鳍片结构，第一金属鳍片结构邻近于第一鳍片结构的一第一边缘表面。
于一些实施方式中，第一金属鳍片结构在第一方向上比第一鳍片结构短。
于一些实施方式中，半导体层至少部分地覆盖第一金属鳍片结构。
于一些实施方式中，第一金属鳍片结构在一第二方向上延伸超过第一鳍片结构，第二方向大致上正交于第一方向。
于一些实施方式中，第一金属鳍片结构为一主体接点结构。
于一些实施方式中，半导体结构结构进一步包含一第二金属鳍片结构，第二金属鳍片结构邻近于第一鳍片结构的一第二边缘表面。
于一些实施方式中，源极/漏极结构为一金属鳍片结构。
于一些实施方式中，第一侧壁具有相较于上表面的一较大区域。
于一些实施方式中，半导体层的第一部位在第一鳍片结构的第一侧壁、第二侧壁及上表面上方延伸，且栅极结构包绕在第一鳍片结构的第一侧壁、第二侧壁及上表面上方的第一部位周围。
于一些实施方式中，半导体层的第二部位在第一鳍片结构的第一侧壁、第二侧壁及上表面上方延伸，且一源极/漏极结构包绕在第一鳍片结构的第一侧壁、第二侧壁及上表面上方的第二部位周围。
于一些实施方式中，半导体结构结构，进一步包含第一鳍片结构与基材之间的一介电质层。
于一些实施方式中，第一鳍片结构包括一个二维介电质材料。
于一些实施方式中，二维介电质材料为h-BN。
在方法实施例中，第一介电质层形成在基材上方。金属鳍片结构形成在第一介电质层上方。介电质鳍片结构形成在第一介电质层上方且沿着第一方向自第一金属鳍片结构侧向地延伸。二维材料的半导体层是使用金属鳍片结构作为晶种形成在介电质鳍片结构上方，半导体层沿着第一方向覆盖介电质鳍的至少两个侧壁。栅极结构形成在半导体层的第一部位上方。
于一些实施方式中，金属鳍片结构经组配为一源极/漏极结构。
于一些实施方式中，金属鳍片结构经组配为一主体接点结构。
于一些实施方式中，栅极结构经形成为包绕在介电质鳍片结构的三个表面上方，三个表面包括介电质鳍片结构的两个侧壁。
在装置实施例中，装置包括基材。基材包括介电质鳍片结构，介电质鳍片结构包括第一侧壁、第二侧壁及上表面。装置亦包括半导体层，半导体层在介电质鳍片结构的第一侧壁、第二侧壁及上表面上方延伸。栅极结构设置在半导体层的第一部位上方且在介电质鳍片结构的第一侧壁、第二侧壁及上表面上方延伸。源极/漏极结构接触半导体层的第二部位。
于一些实施方式中，源极/漏极结构为一金属鳍片结构，金属鳍片结构侧向地接触介电质鳍片结构。
可组合以上描述的各种实施例来提供进一步实施例。本说明书中所提及及/或申请案资料表中所列的所有美国专利、美国专利申请公开案、美国专利申请案、国外专利、国外专利申请案及非专利出版物是以全文引用的方式并入本文中。多个实施例的态样可修改，必要时采用各种专利、申请案及公开案的构想以提供其他实施例。
可根据以上详细描述对实施例进行此等及其他改变。一般而言，在权利要求书中，所使用的术语不应理解为将权利要求范围限于在说明书及权利要求书中所揭示的特定实施例，而应理解为包括所有可能的实施例以及等效物的完整范畴，此权利要求范围享有多个等效物的权利。因此，权利要求范围不受本揭示案限制。

Claims (1)

1.一种半导体结构，其特征在于，包含：
一基材；
一第一鳍片结构，属于一介电质材料，且位于该基材上方，该第一鳍片结构具有沿着一第一方向延伸的一第一侧壁以及一第二侧壁，且具有相接于该第一侧壁与该第二侧壁之间的一上表面；
一半导体层，属于一二维材料，且沿着该第一方向而至少位于该第一鳍片结构的该第一侧壁以及该第二侧壁上方；
一栅极结构，邻近于该半导体层的一第一部位；以及
一源极/漏极结构，邻近于该半导体层的一第二部位。
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US11004965B2 (en) * 2019-09-17 2021-05-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Forming semiconductor structures with two-dimensional materials
US11489064B2 (en) * 2019-12-13 2022-11-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Forming 3D transistors using 2D van per waals materials

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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