[发明专利]半导体装置的制造方法及石墨烯的生长方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置的制造方法及石墨烯的生长方法。

背景技术

近年来，石墨烯作为电场效应晶体管的通道的材料备受关注。另外，石墨烯也作为半导体装置的配线的材料受到关注。这是由于石墨烯与硅相比，具有数位高的电子迁移率，而且具有高电流密度耐性。因此，对包含一部分使用了石墨烯的通道和/或配线的半导体装置的制造方法进行了各种研究。

例如已知有使用粘接胶带等从石墨剥取石墨烯，将其贴附于所希望的位置的方法。然而，在该方法中，制造微细的半导体装置是极其困难的。另外，处理需要大量的时间。

另外，还有通过使硅从碳化硅（SiC）基板升华而制成石墨烯的方法。然而，硅的升华需要1200℃以上的加热，所以在包含硅氧化膜等的半导体装置的制造中无法采用该方法。

另外，还已知利用化学气相生长法等在催化剂金属上生长石墨烯的方法。然而，在该方法中，由于作为导体的催化剂金属与石墨烯相接，所以无法将石墨烯用作通道。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平7－2508号公报

专利文献2:日本特开平8－260150号公报

专利文献3:日本特开平9－31757号公报

非专利文献

非专利文献1:Appl.Phys.Lett.77  （2000）  531

非专利文献2:IEEEElectron Device Lett.28,282（2007）

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够使用石墨烯且容易地制造的半导体装置的制造方法及石墨烯的生长方法。

在半导体装置的制造方法的一个方式中，在基板上方形成催化剂膜，在上述催化剂膜上生长石墨烯。另外，形成露出上述催化剂膜的下表面的间隙，介由上述间隙，除去上述催化剂膜。

在半导体装置的制造方法的其他的方式中，在基板上方形成催化剂膜，形成露出上述催化剂膜的上表面的保护膜，在上述催化剂膜的上表面上生长石墨烯。

应予说明，石墨烯（graphene）为石墨（graphite）的基本单位，石墨由相互层叠的多个石墨烯构成。

附图说明

图1A是表示半导体装置的制造方法的参考例的截面图。

图1B是接着图1A表示参考例的截面图。

图1C是接着图1B表示参考例的截面图。

图1D是接着图1C表示参考例的截面图。

图1E是接着图1D表示参考例的截面图。

图1F是接着图1E表示参考例的截面图。

图1G是接着图1F表示参考例的截面图。

图2A是表示参考例中可产生的问题点的截面图。

图2B是表示参考例中可产生的问题点的立体图。

图3A是表示第1实施方式涉及的半导体装置的制造方法的截面图。

图3B是接着图3A表示半导体装置的制造方法的截面图。

图3C是接着图3B表示半导体装置的制造方法的截面图。

图3D是接着图3C表示半导体装置的制造方法的截面图。

图3E是接着图3D表示半导体装置的制造方法的截面图。

图3F是接着图3E表示半导体装置的制造方法的截面图。

图3G是接着图3F表示半导体装置的制造方法的截面图。

图4A是表示第1实施方式涉及的半导体装置的制造方法的立体图。

图4B是接着图4A表示半导体装置的制造方法的立体图。

图4C是接着图4B表示半导体装置的制造方法的立体图。

图5A是表示第2实施方式涉及的半导体装置的制造方法的截面图。

图5B是接着图5A表示半导体装置的制造方法的截面图。

图5C是接着图5B表示半导体装置的制造方法的截面图。

图5D是接着图5C表示半导体装置的制造方法的截面图。

图5E是接着图5D表示半导体装置的制造方法的截面图。

图5F是接着图5E表示半导体装置的制造方法的截面图。

图5G是接着图5F表示半导体装置的制造方法的截面图。

图6A是表示第2实施方式涉及的半导体装置的制造方法的立体图。

图6B是接着图6A表示半导体装置的制造方法的立体图。

图7A是表示第3实施方式涉及的半导体装置的制造方法的截面图。

图7B是接着图7A表示半导体装置的制造方法的截面图。