[发明专利]半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置的制造方法，包括下列步骤：

于一基板上成长一第一材料的一第一层至一第一厚度，且该第一厚度小于一关键厚度，其中在该关键厚度以下，该第一材料具有一半导体材料特质，且在该关键厚度以上，该第一材料具有一拓扑绝缘体特质；

于该第一材料的该第一层上方沉积一栅极介电层和一栅极层；

图案化该栅极介电层和该栅极层成为一栅极堆叠；

图案化该第一材料的该第一层以暴露该基板的一部分；以及

于该基板的一部分成长源/漏极区，其中成长所述源/漏极区的该步骤是成长该第一材料至一厚度，其大于该关键厚度。

2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中至少通过一第一磊晶成长工艺成长该第一材料的该第一层。

3.如权利要求2所述的半导体装置的制造方法，其中至少通过一第二磊晶成长制程成长所述源/漏极区。

4.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中该第一厚度小于六个五层结构。

5.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中成长该第一材料的该第一层包括成长Bi₂Se₃。

6.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中该基板还包括：

一栅极介电层；以及

一栅极层。

7.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，还包括：

于沉积该栅极介电层和该栅极层之前，于该第一材料的该第一层上沉积一第一介电材料；以及

于沉积该栅极介电层和该栅极层之前，于该第一介电材料上成长该第一材料的一第二层，其中图案化该第一材料的该第一层还包括图案化该第一材料的该第二层。

8.一种半导体装置的制造方法，包括下列步骤：

于一基板上成长一第一材料的一第一层至一第一厚度，该第一厚度大于一关键厚度，其中在该关键厚度以下，该第一材料具有一半导体材料特质，且在该关键厚度以上，该第一材料具有一拓扑绝缘体特质；

移除该第一材料的一部分以形成一通道区和位于该通道区上方的一开口，其中移除该第一材料的该部分是减少该第一材料的至少一部分的一厚度以低于该关键厚度，且变更在该通道区内的该第一材料的性质；以及

于该开口内形成一栅极介电质；

于该栅极介电质上方形成一栅极。

9.如权利要求8所述的半导体装置的制造方法，其中至少通过一磊晶成长制程成长该第一材料的该第一层。

10.如权利要求8所述的半导体装置的制造方法，其中成长该第一材料的该第一层包括成长Bi₂Se₃。

11.如权利要求8所述的半导体装置的制造方法，其中该基板包括硅。

12.如权利要求8所述的半导体装置的制造方法，其中形成该栅极介电质是进行至少一部分一原子层沉积制程。

13.如权利要求8所述的半导体装置的制造方法，其中形成该栅极介电质是进行至少一部分一原子层沉积制程。