半导体器件和包括该半导体器件的电子装置的制作方法

文档序号:33458610发布日期:2023-03-15 03:07阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种半导体器件,包括:第一源极/漏极结构,包括第一半导体区域和与所述第一半导体区域电接触的第一电极;第二源极/漏极结构,包括第二半导体区域和与所述第二半导体区域电接触的第二电极;在所述第一半导体区域和所述第二半导体区域之间的沟道;以及栅极结构,包括覆盖所述沟道的栅极绝缘膜和覆盖所述栅极绝缘膜的栅电极,其中所述第一源极/漏极结构进一步包括硅化物膜和导电阻挡物,所述硅化物膜在所述第一半导体区域和所述第一电极之间,所述导电阻挡物在所述硅化物膜和所述第一电极之间,以及所述导电阻挡物包括导电的二维材料。2.根据权利要求1所述的半导体器件,其中所述导电阻挡物的厚度在0.3nm到2nm的范围内。3.根据权利要求1所述的半导体器件,其中所述第一电极包括与所述导电阻挡物相同的二维材料,以及所述第一电极与所述导电阻挡物一体地形成。4.根据权利要求1所述的半导体器件,其中所述第一电极包括w、co、cu、ru、mo、rh、ir和其合金中的至少一种。5.根据权利要求1所述的半导体器件,其中所述硅化物膜包括硅与w、ti、co、ni、pt和其合金中的至少一种的混合物。6.根据权利要求1所述的半导体器件,其中所述导电的二维材料包括石墨烯、黑磷、非晶氮化硼、二维六方氮化硼(h-bn)和磷烯中的至少一种。7.根据权利要求1所述的半导体器件,进一步包括:基板,其中所述第一半导体区域和所述第二半导体区域从所述基板的上表面突出。8.根据权利要求7所述的半导体器件,其中所述第一电极包括位于所述第一半导体区域内的第一部分和突出于所述第一半导体区域的上表面之上的第二部分。9.根据权利要求8所述的半导体器件,其中所述导电阻挡物围绕所述第一电极的所述第一部分,所述导电阻挡物在所述第一半导体区域与所述第一电极的所述第一部分之间,所述硅化物膜围绕所述导电阻挡物,以及所述硅化物膜在所述第一半导体区域和所述导电阻挡物之间。10.根据权利要求8所述的半导体器件,其中所述第一电极的所述第二部分的直径大于所述第一电极的所述第一部分的直径,使得所述第一电极的所述第二部分覆盖所述导电阻挡物的上表面的至少一部分。11.根据权利要求7所述的半导体器件,其中所述沟道从所述基板的所述上表面突出,并具有在第一方向上延伸的形状。
12.根据权利要求11所述的半导体器件,其中所述第一电极在不同于所述第一方向的第二方向上延伸。13.根据权利要求11所述的半导体器件,其中所述栅极绝缘膜围绕所述沟道的侧表面和所述沟道的上表面,以及所述栅电极设置成围绕所述栅极绝缘膜的侧表面和所述栅极绝缘膜的上表面。14.根据权利要求13所述的半导体器件,其中所述栅极结构进一步包括设置在所述栅极绝缘膜和所述栅电极之间的二维半导体材料层,所述二维半导体材料层围绕所述栅极绝缘膜的所述侧表面和所述栅极绝缘膜的所述上表面,以及所述栅电极围绕所述二维半导体材料层的侧表面和所述二维半导体材料层的上表面。15.根据权利要求7所述的半导体器件,其中所述沟道与所述基板的所述上表面间隔开,以及所述沟道在第一方向上延伸。16.根据权利要求15所述的半导体器件,其中所述沟道包括在不同于所述第一方向的第二方向上彼此间隔开一距离的多个沟道元件。17.根据权利要求16所述的半导体器件,其中所述栅极绝缘膜包括彼此间隔开并分别围绕所述多个沟道元件的多个栅极绝缘膜。18.根据权利要求17所述的半导体器件,其中所述栅电极从所述基板的所述上表面突出并围绕所述多个栅极绝缘膜。19.根据权利要求17所述的半导体器件,其中所述栅极结构进一步包括分别围绕所述多个栅极绝缘膜的多个二维半导体材料层,以及所述栅电极从所述基板的所述上表面突出并围绕所述多个二维半导体材料层。20.一种电子装置,包括:至少一个半导体器件,其中每个半导体器件包括第一源极/漏极结构、第二源极/漏极结构、沟道和栅极结构,所述第一源极/漏极结构包括第一半导体区域和与所述第一半导体区域电接触的第一电极,所述第二源极/漏极结构包括第二半导体区域和与所述第二半导体区域电接触的第二电极,所述沟道在所述第一半导体区域和所述第二半导体区域之间,以及所述栅极结构包括覆盖所述沟道的栅极绝缘膜和覆盖所述栅极绝缘膜的栅电极,其中所述第一源极/漏极结构进一步包括硅化物膜和导电阻挡物,所述硅化物膜在所述第一半导体区域和所述第一电极之间,所述导电阻挡物在所述硅化物膜和所述第一电极之间,以及所述导电阻挡物包括导电的二维材料。
21.一种半导体器件,包括:第一源极/漏极结构和第二源极/漏极结构,彼此间隔开并连接到沟道的相反两端,所述第一源极/漏极结构和所述第二源极/漏极结构分别包括在第一半导体区域上的第一硅化物膜和在第二半导体区域上的第二硅化物膜、电连接到所述第一硅化物膜的第一电极和电连接到所述第二硅化物膜的第二电极、以及在所述第一电极和所述第一硅化物膜之间的第一导电阻挡物和在所述第二电极和所述第二硅化物膜之间的第二导电阻挡物,所述第一导电阻挡物和所述第二导电阻挡物包括导电的二维材料;以及在所述沟道上并与所述第一源极/漏极结构和所述第二源极/漏极结构间隔开的栅极结构,所述栅极结构包括栅电极以及在所述栅电极和所述沟道之间的栅极绝缘膜。22.根据权利要求21所述的半导体器件,其中所述导电的二维材料包括石墨烯、黑磷、非晶氮化硼、二维六方氮化硼(h-bn)和磷烯中的至少一种。23.根据权利要求21所述的半导体器件,其中所述第一半导体区域围绕所述第一硅化物膜,以及所述第二半导体区域围绕所述第二硅化物膜。24.根据权利要求21所述的半导体器件,进一步包括:基板,其中所述第一半导体区域、所述沟道和所述第二半导体区域从所述基板的上表面突出,所述第一电极围绕所述第一半导体区域,所述第二电极围绕所述第二半导体区域,以及所述栅电极围绕所述沟道。25.根据权利要求21所述的半导体器件,其中所述沟道包括彼此间隔开的多个沟道元件。

技术总结
一种半导体器件和包括该半导体器件的电子装置,该半导体器件包括:第一源极/漏极结构,包括第一半导体区域和与第一半导体区域电接触的第一电极;第二源极/漏极结构,包括第二半导体区域和与第二半导体区域电接触的第二电极;在第一半导体区域和第二半导体区域之间的沟道;以及栅极结构,包括覆盖沟道的栅极绝缘膜和覆盖栅极绝缘膜的栅电极。第一源极/漏极结构进一步包括在第一半导体区域和第一电极之间的硅化物膜以及在硅化物膜和第一电极之间的导电阻挡物。导电阻挡物包括导电的二维材料。材料。材料。


技术研发人员:金昌炫 南胜杰 申建旭 李到玹
受保护的技术使用者:三星电子株式会社
技术研发日:2022.08.29
技术公布日:2023/3/14
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