[发明专利]形成半导体器件的方法

说明书

本发明的实施例涉及形成半导体器件的方法，包括在第一衬底上方沉积铜层，对铜层进行退火，在铜层上沉积六方氮化硼(hBN)膜，以及从铜层去除hBN膜。可以将hBN膜转移至第二衬底。

技术领域

本发明的实施例涉及形成半导体器件的方法。

背景技术

在集成电路的最近发展中，对二维(2D)半导体电子器件进行了研究。2D晶体管可以包括2D沟道，其包括具有原子级厚度的沟道，沟道形成在两个绝缘体层之间。然而，在物理晶圆上实现2D晶体管遇到了问题。例如，在以前的研究工作中，研究了六方氮化硼(hBN)膜作为绝缘体的应用。然而，先前的hBN膜是多晶的，这导致了2D晶体管的性能下降。

发明内容

本发明的实施例提供了一种形成半导体器件的方法，包括：在第一衬底上方沉积铜层；对铜层进行退火；在铜层上沉积六方氮化硼(hBN)膜；以及从铜层去除六方氮化硼膜。

本发明的另一实施例提供了一种形成半导体器件的方法，包括：在第一衬底上形成单晶铜层；在单晶铜层上方沉积第一单晶六方氮化硼(hBN)膜；将第一单晶六方氮化硼膜转移至第二衬底上；在第一单晶六方氮化硼膜上方形成过渡金属硫族化合物(TMD)层；在过渡金属硫族化合物层上方转移第二单晶六方氮化硼膜；以及形成晶体管，晶体管包括作为沟道的过渡金属硫族化合物层。

本发明的又一实施例提供了一种形成半导体器件的方法，包括：在铜层上方沉积第一单晶六方氮化硼(hBN)膜；形成位于第一单晶六方氮化硼膜上方并且与第一单晶六方氮化硼膜接触的保护层；执行电化学分层工艺以从铜层分离第一单晶六方氮化硼膜和保护层；将第一单晶六方氮化硼膜和保护层粘附至衬底，第一单晶六方氮化硼膜与衬底接触；以及从第一单晶六方氮化硼膜去除保护层。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1至图3示出了根据一些实施例的六方氮化硼(hBN)膜形成的中间阶段的立体图。

图4至图8示出了根据一些实施例的hBN膜的转移的中间阶段的立体图。

图9至图16示出了根据一些实施例的形成基于hBN膜晶体管的中间阶段的截面图。

图17示意性地示出了根据一些实施例的过渡金属硫族化合物(TMD)的单层。

图18示出了根据一些实施例的用于形成hBN膜和基于hBN膜晶体管的工艺流程。

具体实施方式

以下公开内容提供了许多用于实现本发明的不同特征不同的实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实施例或实例以简化本发明。当然，这些仅是实例而不旨在限制。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可以在各个示例中重复参考数字和/或字母。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。

此外，为了便于描述，本文中可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等的间隔关系术语，以描述如图中所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，间隔关系术语旨在包括器件在使用或操作工艺中的不同方位。装置可以以其它方式定位(旋转90度或在其它方位)，并且在本文中使用的间隔关系描述符可以同样地作相应地解释。