本發(fā)明涉及集成電路器件，更具體地，涉及半導(dǎo)體器件及其形成方法。

背景技術(shù)：

在諸如晶體管的半導(dǎo)體器件中，在對器件的柵極施加足夠的電壓或偏壓后，電流流過源極區(qū)和漏極區(qū)之間的溝道區(qū)。當(dāng)電流流過溝道區(qū)時(shí)，通常認(rèn)為晶體管處于“導(dǎo)通”狀態(tài)，并且當(dāng)電流未流過溝道區(qū)時(shí)，通常認(rèn)為晶體管處于“斷開”狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：襯底；第一有源區(qū)，位于所述襯底上方；第二有源區(qū)，位于所述襯底上方；石墨烯溝道，位于所述第一有源區(qū)和所述第二有源區(qū)之間，所述石墨烯溝道具有第一側(cè)和第二側(cè)；以及第一面內(nèi)柵極，接近所述第一側(cè)。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述半導(dǎo)體器件包括：第二面內(nèi)柵極，接近所述第二側(cè)。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述第一面內(nèi)柵極包括石墨烯。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述第一有源區(qū)和所述第二有源區(qū)中的至少一種包括石墨烯。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述第一有源區(qū)、所述第二有源區(qū)和所述第一面內(nèi)柵極中的至少一種包括：金、銅和鎳中的至少一種。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述半導(dǎo)體器件包括：底柵極，位于所述襯底下方。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述石墨烯溝道具有約5微米至約75微米的溝道長度。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述石墨烯溝道具有約1微米至約25微米的溝道寬度。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述石墨烯溝道具有約1埃至約500埃的溝道高度。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述半導(dǎo)體器件包括：介電層，位于所述襯底和所述石墨烯溝道之間。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述襯底包括硅，并且所述介電層包括氧化硅。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：襯底；第一有源區(qū)，位于所述襯底上方；第二有源區(qū)，位于所述襯底上方；石墨烯溝道，位于所述第一有源區(qū)和所述第二有源區(qū)之間，所述石墨烯溝道具有第一側(cè)和第二側(cè)；以及第一面內(nèi)柵極，接近所述第一側(cè)，所述第一面內(nèi)柵極包括石墨烯。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述半導(dǎo)體器件包括：第二面內(nèi)柵極，接近所述第二側(cè)，所述第二面內(nèi)柵極包括石墨烯。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述半導(dǎo)體器件包括：底柵極，位于所述襯底下方。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述石墨烯溝道具有約5微米至約75微米的溝道長度。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述石墨烯溝道具有約1微米至約25微米的溝道寬度。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述石墨烯溝道具有約1埃至約500埃的溝道高度。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述第一有源區(qū)和所述第二有源區(qū)中的至少一種包括石墨烯。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：襯底；第一有源區(qū)，位于所述襯底上方，所述第一有源區(qū)包括石墨烯；第二有源區(qū)，位于所述襯底上方，所述第二有源區(qū)包括石墨烯；石墨烯溝道，位于所述第一有源區(qū)和所述第二有源區(qū)之間，所述石墨烯溝道具有第一側(cè)和第二側(cè)； 第一面內(nèi)柵極，接近所述第一側(cè)，所述第一面內(nèi)柵極包括石墨烯；以及第二面內(nèi)柵極，接近所述第二側(cè)，所述第二面內(nèi)柵極包括石墨烯。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述第一有源區(qū)、所述第二有源區(qū)、所述石墨烯溝道、所述第一面內(nèi)柵極和所述第二面內(nèi)柵極中的至少一種具有約1埃至約500埃的厚度。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，從以下詳細(xì)描述可最佳理解本發(fā)明的各方面。應(yīng)該注意，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件未按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，各個(gè)部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1示出了根據(jù)一些實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的自頂向下視圖。

圖2示出了根據(jù)一些實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖。

圖3示出了根據(jù)一些實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的自頂向下視圖。

圖4示出了根據(jù)一些實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖。

圖5是根據(jù)一些實(shí)施例的示出制造半導(dǎo)體器件的方法的流程圖。

圖6示出了根據(jù)一些實(shí)施例的處于制造階段的半導(dǎo)體器件的截面圖。

圖7示出了根據(jù)一些實(shí)施例的處于制造階段的半導(dǎo)體器件的截面圖。

圖8示出了根據(jù)一些實(shí)施例的處于制造階段的半導(dǎo)體器件的截面圖。

圖9示出了根據(jù)一些實(shí)施例的處于制造階段的半導(dǎo)體器件的截面圖。

圖10示出了根據(jù)一些實(shí)施例的處于制造階段的半導(dǎo)體器件的截面圖。

圖11示出了根據(jù)一些實(shí)施例的處于制造階段的半導(dǎo)體器件的截面圖。

圖12示出了根據(jù)一些實(shí)施例的處于制造階段的半導(dǎo)體器件的截面圖。

圖13示出了根據(jù)一些實(shí)施例的處于制造階段的半導(dǎo)體器件的自頂向下視圖。

圖14是根據(jù)一些實(shí)施例的示出制造半導(dǎo)體器件的方法的流程圖。

圖15是根據(jù)一些實(shí)施例的示出制造半導(dǎo)體器件的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下公開內(nèi)容提供了許多用于實(shí)現(xiàn)所提供主題的不同特征的不同實(shí)施 例或?qū)嵗Ｏ旅婷枋隽私M件和布置的具體實(shí)例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例，而不旨在限制本發(fā)明。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觸形成的實(shí)施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實(shí)施例。此外，本發(fā)明可在各個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號和/或字符。該重復(fù)是為了簡單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個(gè)實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

而且，為便于描述，本文中可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空間相對術(shù)語，以描述如圖所示的一個(gè)元件或部件與另一個(gè)(或另一些)元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間相對術(shù)語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上)，而本文使用的空間相對描述符可以同樣地作相應(yīng)的解釋。

本文中提供了用于形成半導(dǎo)體器件的一種或多種技術(shù)以及由此形成的產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的一些實(shí)施例具有以下特征和/或優(yōu)勢的一個(gè)或組合。

根據(jù)一些實(shí)施例，半導(dǎo)體器件包括位于第一有源區(qū)和第二有源區(qū)之間的石墨烯溝道。在一些實(shí)施例中，石墨烯溝道包括接近第一面內(nèi)柵極的第一側(cè)和接近第二面內(nèi)柵極的第二側(cè)。在一些實(shí)施例中，第一面內(nèi)柵極和第二面內(nèi)柵極中的至少一種包括鎳、銅、金等的至少一種。在另一實(shí)施例中，第一面內(nèi)柵極、第二面內(nèi)柵極、第一有源區(qū)和第二有源區(qū)中的至少一種包括石墨烯。在一些實(shí)施例中，通過由石墨烯形成第一面內(nèi)柵極、第二面內(nèi)柵極、第一有源區(qū)和第二有源區(qū)中的至少一種，石墨烯溝道與第一面內(nèi)柵極、第二面內(nèi)柵極、第一有源區(qū)和第二有源區(qū)中的至少一種之間的高度差減小。在一些實(shí)施例中，用石墨烯代替第一面內(nèi)柵極、第二面內(nèi)柵極、第一有源區(qū)和第二有源區(qū)中的至少一種簡化了用于半導(dǎo)體器件的制造工藝。

圖1和圖3是根據(jù)一些實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100的自頂向下視圖，而圖2和圖4是根據(jù)一些實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100的截面圖。轉(zhuǎn)到圖1和圖2，其中，圖2示出了根據(jù)一些實(shí)施例的沿著圖1中的線1-1截取的半導(dǎo)體器件100的截面圖。如圖2所示，在一些實(shí)施例中，在襯底102上方形成 介電層104。在一些實(shí)施例中，襯底102包括硅、鍺、碳等的至少一種。在一些實(shí)施例中，襯底102包括硅。在一些實(shí)施例中，襯底102包括外延層、絕緣體上硅(SOI)結(jié)構(gòu)、晶圓和由晶圓形成的管芯中的至少一種。在一些實(shí)施例中，襯底102具有第一厚度130。在一些實(shí)施例中，第一厚度130介于約350微米至約525微米之間。在一些實(shí)施例中，介電層104包括氧化物、氮化物等的至少一種。在一些實(shí)施例中，介電層104包括諸如SiO₂的氧化硅。在一些實(shí)施例中，介電層104包括外延層、絕緣體上硅(SOI)結(jié)構(gòu)、晶圓和由晶圓形成的管芯中的至少一種。在一些實(shí)施例中，介電層104具有第二厚度132。在一些實(shí)施例中，第二厚度132介于約10納米至約300納米之間。

在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件100包括第一有源區(qū)106和第二有源區(qū)108。在一些實(shí)施例中，第一有源區(qū)106和第二有源區(qū)108中的至少一種包括源極和漏極中的至少一種。在一些實(shí)施例中，第一有源區(qū)106包括第一導(dǎo)電類型和第二導(dǎo)電類型中的至少一種。在一些實(shí)施例中，第二有源區(qū)108包括第一導(dǎo)電類型和第二導(dǎo)電類型中的至少一種。在一些實(shí)施例中，第一導(dǎo)電類型包括n型和p型中的至少一種。在一些實(shí)施例中，當(dāng)?shù)诙?dǎo)電類型包括p型時(shí)，第一導(dǎo)電類型包括n型，而當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電類型包括p型時(shí)，第二導(dǎo)電類型包括n型。在一些實(shí)施例中，第一有源區(qū)106和第二有源區(qū)108中的至少一種具有第三厚度134。在一些實(shí)施例中，第三厚度134介于約50納米至約100納米之間。

在一些實(shí)施例中，在襯底102上方形成石墨烯溝道110。在一些實(shí)施例中，在介電層104上方形成石墨烯溝道110。在一些實(shí)施例中，石墨烯溝道110包括石墨烯。在一些實(shí)施例中，石墨烯溝道110包括約70％的石墨烯至約90％的石墨烯。在一些實(shí)施例中，石墨烯溝道110位于第一有源區(qū)106和第二有源區(qū)108之間。在一些實(shí)施例中，石墨烯溝道110具有第一側(cè)112和第二側(cè)114。如圖1所示，在一些實(shí)施例中，石墨烯溝道110具有溝道長度136。在一些實(shí)施例中，溝道長度136介于約5微米至約75微米之間。在一些實(shí)施例中，溝道長度136介于約25微米至約35微米之間。如圖2所示，在一些實(shí)施例中，石墨烯溝道110具有溝道寬度138。 在一些實(shí)施例中，溝道寬度138介于約1微米至約25微米之間。在一些實(shí)施例中，溝道寬度138介于約5微米至約15微米之間。在一些實(shí)施例中，石墨烯溝道110具有溝道高度140。在一些實(shí)施例中，溝道高度140介于約1埃至約500埃之間。

在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件100包括第一面內(nèi)柵極116和第二面內(nèi)柵極118中的至少一種。在一些實(shí)施例中，面內(nèi)柵極116、118的至少一種作為柵極的電極位于相同的平面或?qū)觾?nèi)，其執(zhí)行諸如施加偏壓的選通(gating)功能。在一些實(shí)施例中，面內(nèi)柵極116、118的至少一種對半導(dǎo)體器件100施加第一偏壓和第二偏壓中的至少一種。在一些實(shí)施例中，面內(nèi)柵極116、118的至少一種與石墨烯溝道110、第一有源區(qū)106和第二有源區(qū)108中的至少一種位于相同的平面內(nèi)。在一些實(shí)施例中，面內(nèi)柵極116、118的至少一種接近石墨烯溝道110的第一側(cè)112和第二側(cè)114中的至少一個(gè)。在一些實(shí)施例中，第一面內(nèi)柵極116接近石墨烯溝道110的第一側(cè)112，而第二面內(nèi)柵極118接近石墨烯溝道110的第二側(cè)114。在一些實(shí)施例中，第一面內(nèi)柵極116連接至第二面內(nèi)柵極118。在一些實(shí)施例中，面內(nèi)柵極116、118的至少一種包括鎳、銅、石墨烯、金等的至少一種。在一些實(shí)施例中，通過將面內(nèi)柵極116、118的至少一種設(shè)置在與石墨烯溝道110、第一有源區(qū)106和第二有源區(qū)108中的至少一種相同的平面內(nèi)，利用面內(nèi)柵極116、118的至少一種改進(jìn)了半導(dǎo)體器件100的電子遷移率。在一些實(shí)施例中，面內(nèi)柵極116、118的至少一種用于調(diào)節(jié)石墨烯溝道110的費(fèi)米能級。在一些實(shí)施例中，通過施加面內(nèi)柵極116、118，調(diào)節(jié)漏電流特性的底柵極112將產(chǎn)生不同的摻雜結(jié)果。

如圖2所示，在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件100包括底柵極112。在一些實(shí)施例中，底柵極112位于襯底102下方。在一些實(shí)施例中，底柵極112向半導(dǎo)體器件100施加第三偏壓。在一些實(shí)施例中，底柵極包括鎳、銅、金等的至少一種。

轉(zhuǎn)到圖3和圖4，其中，圖4示出了根據(jù)一些實(shí)施例的沿著圖3中的線3-3截取的半導(dǎo)體器件100的截面圖。在一些實(shí)施例中，第一面內(nèi)柵極116、第二面內(nèi)柵極118、第一有源區(qū)106、第二有源區(qū)108和石墨烯溝道 110中的至少一種包括石墨烯。在一些實(shí)施例中，第一面內(nèi)柵極116、第二面內(nèi)柵極118、第一有源區(qū)106、第二有源區(qū)108和石墨烯溝道110中的至少一種由石墨烯層形成。在一些實(shí)施例中，通過蝕刻石墨烯層形成第一面內(nèi)柵極116、第二面內(nèi)柵極118、第一有源區(qū)106、第二有源區(qū)108和石墨烯溝道110中的至少一種。在一些實(shí)施例中，第一面內(nèi)柵極116、第二面內(nèi)柵極118、第一有源區(qū)106、第二有源區(qū)108和石墨烯溝道110中的至少一種由堆疊在第二石墨烯層上方的第一石墨烯層形成(未示出)。在一些實(shí)施例中，第一面內(nèi)柵極116、第二面內(nèi)柵極118、第一有源區(qū)106和第二有源區(qū)108中的至少一種具有第四厚度402。在一些實(shí)施例中，第四厚度402介于約1埃至約500埃之間。在一些實(shí)施例中，第四厚度402與溝道高度140基本相同。在一些實(shí)施例中，由單個(gè)石墨烯層形成第一面內(nèi)柵極116、第二面內(nèi)柵極118、第一有源區(qū)106和第二有源區(qū)108中的至少一種減小了石墨烯溝道110與第一面內(nèi)柵極116、第二面內(nèi)柵極118、第一有源區(qū)106和第二有源區(qū)108中的至少一種之間的高度差。在一些實(shí)施例中，由相同石墨烯層形成第一面內(nèi)柵極116、第二面內(nèi)柵極118、第一有源區(qū)106和第二有源區(qū)108中的至少一種簡化了用于半導(dǎo)體器件100的制造工藝。

轉(zhuǎn)到圖5，根據(jù)一些實(shí)施例，提供了形成半導(dǎo)體器件100的方法500。在步驟502中，如圖6所示，在襯底102上方形成介電層104。在一些實(shí)施例中，襯底102和介電層104中的至少一種包括硅和氧化硅中的至少一種。在步驟504中，如圖7所示，諸如通過沉積在介電層104上方形成碳層520。在一些實(shí)施例中，碳層520是非晶碳層。在一些實(shí)施例中，通過濺射工藝沉積碳層520。在一些實(shí)施例中，濺射工藝包括射頻(RF)濺射工藝。在一些實(shí)施例中，通過約50瓦至約150瓦的等離子體功率沉積碳層520，并且持續(xù)時(shí)間為約5分鐘至約20分鐘。在一些實(shí)施例中，通過90瓦的等離子體功率沉積碳層520，并且持續(xù)時(shí)間為11分鐘。在一些實(shí)施例中，碳層520具有第五厚度524。在一些實(shí)施例中，第五厚度524介于約10納米至約500納米之間。

在步驟506中，如圖8所示，諸如通過沉積形成金屬層522。在一些 實(shí)施例中，金屬層522包括鎳、銅等的至少一種。在一些實(shí)施例中，金屬層522具有第六厚度526。在一些實(shí)施例中，第六厚度526介于約50納米至約500納米之間。在一些實(shí)施例中，通過介于約20瓦至約80瓦之間的等離子體功率沉積金屬層522。在一些實(shí)施例中，在將形成石墨烯的碳層520上沉積金屬層522。在步驟508中，如圖9所示，實(shí)施退火工藝530。在一些實(shí)施例中，在介于約750℃至約1200℃之間的溫度下實(shí)施退火工藝530。在一些實(shí)施例中，實(shí)施退火工藝530約10分鐘至約20分鐘。在一些實(shí)施例中，實(shí)施第二退火工藝。在一些實(shí)施例中，在退火工藝期間，將碳層520轉(zhuǎn)變?yōu)槭?32、534的至少一種。如圖10所示，在一些實(shí)施例中，第一石墨烯層532形成在金屬層522的底面536上，而第二石墨烯層534形成在金屬層522的頂面538上。在一些實(shí)施例中，第一石墨烯層532具有第七厚度540。在一些實(shí)施例中，第二石墨烯層534具有第八厚度542。在一些實(shí)施例中，第七厚度540和第八厚度542中的至少一個(gè)介于約1埃至約500埃之間。

在步驟510中，如圖11所示，去除金屬層522和第二石墨烯層534中的至少一種。在一些實(shí)施例中，通過用酸溶液處理金屬層522來去除金屬層522。在一些實(shí)施例中，酸溶液包括約10％的鹽酸。在一些實(shí)施例中，通過氧等離子體工藝去除位于金屬層522的頂面538上的第二石墨烯層534。如圖12所示，在一些實(shí)施例中，在已經(jīng)去除金屬層522之后，第二石墨烯層534沉積在第一石墨烯層532上。在一些實(shí)施例中，第二石墨烯層534被舍棄。在步驟512中，形成第一有源區(qū)106、第二有源區(qū)108、第一面內(nèi)柵極116、第二面內(nèi)柵極118和石墨烯溝道110中的至少一種。如圖13的半導(dǎo)體器件100的自頂向下視圖所示，在一些實(shí)施例中，蝕刻石墨烯層532、534的至少一種以限定第一有源區(qū)106、第二有源區(qū)108、第一面內(nèi)柵極116、第二面內(nèi)柵極118和石墨烯溝道110中的至少一種。

轉(zhuǎn)到圖14，根據(jù)一些實(shí)施例，提供了形成半導(dǎo)體器件100的方法1400。在步驟1402中，諸如通過沉積，在襯底102和介電層104中的至少一種上方形成碳層520。在一些實(shí)施例中，碳層520是非晶碳層。在步驟1404中，在碳層520上形成圖案。在一些實(shí)施例中，通過光刻工藝形成圖案。在一 些實(shí)施例中，通過光刻膠限定圖案。在步驟1406中，在圖案上方沉積金屬層522。在一些實(shí)施例中，通過濺射工藝形成金屬層522。在一些實(shí)施例中，金屬層522包括銅、鎳、金等的至少一種。

在步驟1408中，對金屬層522實(shí)施剝離工藝。在一些實(shí)施例中，去除金屬層522下方的光刻膠以及光刻膠下方的金屬層522。在一些實(shí)施例中，通過溶劑去除光刻膠。在一些實(shí)施例中，溶劑是鹽酸和硝酸鐵中的至少一種。在步驟1410中，形成第一石墨烯層532和第二石墨烯層534中的至少一種。在一些實(shí)施例中，通過退火工藝形成第一石墨烯層532和第二石墨烯層534中的至少一種。在一些實(shí)施例中，在介于約750℃至約1200℃之間的溫度下實(shí)施退火工藝。在一些實(shí)施例中，實(shí)施退火工藝約10分鐘至約20分鐘。在一些實(shí)施例中，第一石墨烯層532位于介電層104和金屬層522之間。在一些實(shí)施例中，通過來自碳層520的碳物質(zhì)的分離和沉淀中的至少一種來產(chǎn)生第一石墨烯層532和第二石墨烯層534中的至少一種。在步驟1412中，去除第二石墨烯層534和金屬層522中的至少一種。在一些實(shí)施例中，通過蝕刻工藝和浸沒在諸如鹽酸或硝酸鐵的溶劑中的至少一種去除金屬層522。在一些實(shí)施例中，通過氧等離子體工藝去除第二石墨烯層534。在步驟1414中，形成第一有源區(qū)106、第二有源區(qū)108、第一面內(nèi)柵極116、第二面內(nèi)柵極118和石墨烯溝道110中的至少一種。

轉(zhuǎn)到圖15，根據(jù)一些實(shí)施例，提供了形成半導(dǎo)體器件100的方法1500。在步驟1502中，諸如通過沉積，在襯底102和介電層104中的至少一種上方形成金屬層522。在一些實(shí)施例中，通過濺射工藝沉積金屬層522。在一些實(shí)施例中，在圖案中或模板上方沉積金屬層522。在一些實(shí)施例中，金屬層522包括銅、鎳、金等的至少一種。在一些實(shí)施例中，金屬層522的厚度為約300納米。在步驟1504中，提供了碳源。在一些實(shí)施例中，碳源包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等的至少一種。在一些實(shí)施例中，碳源包括諸如從甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等離解的碳原子。在一些實(shí)施例中，碳源在金屬層522上離解。在步驟1506中，形成第一石墨烯層532和第二石墨烯層534中的至少一種。在一些實(shí)施例中，通過化學(xué)汽相沉積(CVD)工藝和分子束外延(MBE)中的至少一種形成石墨烯層532、534中的至少一 種。在一些實(shí)施例中，通過將半導(dǎo)體器件100放置在具有氣體混合物的烤箱中來形成石墨烯層532、534中的至少一種。在一些實(shí)施例中，氣體混合物包括甲烷、乙烷、丙烷、氮?dú)狻錃獾鹊闹辽僖环N的混合物。在一些實(shí)施例中，將半導(dǎo)體器件100放置在烤箱中持續(xù)約2分鐘至約15分鐘。在一些實(shí)施例中，將烤箱保持在約850℃至約1200℃的溫度下。在一些實(shí)施例中，將烤箱保持在約900℃的溫度下。

在步驟1508中，去除第二石墨烯層534和金屬層522中的至少一種。在一些實(shí)施例中，通過氧等離子體工藝去除第二石墨烯層534。在一些實(shí)施例中，通過蝕刻工藝去除金屬層522。在一些實(shí)施例中，蝕刻工藝?yán)弥T如硝酸鐵、鹽酸、磷酸等的濕蝕刻劑。在一些實(shí)施例中，第二石墨烯層534沉積在第一石墨烯層532上。在步驟1510中，形成第一有源區(qū)106、第二有源區(qū)108、第一面內(nèi)柵極116、第二面內(nèi)柵極118和石墨烯溝道110中的至少一種。在一些實(shí)施例中，由石墨烯層532、534的至少一種形成第一有源區(qū)106、第二有源區(qū)108、第一面內(nèi)柵極116、第二面內(nèi)柵極118和石墨烯溝道110中的至少一種。在一些實(shí)施例中，第一有源區(qū)106、第二有源區(qū)108、第一面內(nèi)柵極116和第二面內(nèi)柵極118中的至少一種由金、銅、鎳等的至少一種形成。

根據(jù)一些實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件包括：襯底；第一有源區(qū)，位于襯底上方；第二有源區(qū)，位于襯底上方；石墨烯溝道，位于第一有源區(qū)和第二有源區(qū)之間；以及第一面內(nèi)柵極。在一些實(shí)施例中，石墨烯溝道具有第一側(cè)和第二側(cè)。在一些實(shí)施例中，第一面內(nèi)柵極接近石墨烯溝道的第一側(cè)。

根據(jù)一些實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件包括：襯底；第一有源區(qū)，位于襯底上方；第二有源區(qū)，位于襯底上方；石墨烯溝道，位于第一有源區(qū)和第二有源區(qū)之間；以及第一面內(nèi)柵極。在一些實(shí)施例中，石墨烯溝道具有第一側(cè)和第二側(cè)。在一些實(shí)施例中，第一面內(nèi)柵極接近石墨烯溝道的第一側(cè)。在一些實(shí)施例中，第一面內(nèi)柵極包括石墨烯。

根據(jù)一些實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件包括：襯底；第一有源區(qū)，位于襯底上方；第二有源區(qū)，位于襯底上方；石墨烯溝道，位于第一有源區(qū)和第二有源區(qū)之間；第一面內(nèi)柵極；以及第二面內(nèi)柵極。在一些實(shí)施例中，石 墨烯溝道具有第一側(cè)和第二側(cè)。在一些實(shí)施例中，第一面內(nèi)柵極接近石墨烯溝道的第一側(cè)，而第二面內(nèi)柵極接近石墨烯溝道的第二側(cè)。在一些實(shí)施例中，第一面內(nèi)柵極和第二面內(nèi)柵極均包括石墨烯。

上面概述了若干實(shí)施例的特征，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)或修改用于實(shí)施與本文所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)勢的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識到，這種等同構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本文中他們可以做出多種變化、替換以及改變。

盡管已經(jīng)以針對結(jié)構(gòu)特征或方法步驟的語言描述了主題，但是應(yīng)該理解，所附權(quán)利要求的主題不必限于以上描述的特定特征或步驟。相反，公開以上描述的特定特征或步驟作為實(shí)現(xiàn)至少一些權(quán)利要求的示例形式。

本文中提供了實(shí)施例的各個(gè)操作。描述的一些或所有操作的順序不應(yīng)解釋為暗示著這些操作必須是順序依賴的。將理解，可選順序具有該描述的有益效果。而且，將理解，不是所有操作都必須存在于本文中提供的每個(gè)實(shí)施例中。而且，將理解，在一些實(shí)施例中，不是所有操作都是必需的。

將理解，本文中示出的層、部件、元件等示出為具有相對于彼此的特定尺寸，諸如結(jié)構(gòu)尺寸和/或方位，例如，在一些實(shí)施例中，為了簡單和易于理解的目的，相同物質(zhì)的實(shí)際尺寸與本文中示出的顯著不同。此外，例如，存在用于形成本文中提到的層、區(qū)域、部件、元件等的多種技術(shù)，諸如蝕刻技術(shù)、平坦化技術(shù)、注入技術(shù)、摻雜技術(shù)、旋涂技術(shù)、濺射技術(shù)、生長技術(shù)和沉積技術(shù)(諸如化學(xué)汽相沉積(CVD))中的至少一種。

此外，本文中使用的“示例性”意思是用作實(shí)例、例子、例證等，并且不必是有利的。如在該申請中使用的，“或”旨在意指包括的“或”，而不是排他的“或”。此外，除非另有說明或從上下文中清楚地指向單數(shù)形式，如在該申請和所附權(quán)利要求中使用的“一”和“一個(gè)”通常解釋為意指“一個(gè)或多個(gè)”。而且，A和B等的至少一個(gè)通常意指A或者B或者A和B。此外，在某種程度上，使用了術(shù)語“包括”、“具有”、“有”、“帶有”和/或其變化，這些術(shù)語旨在以類似術(shù)語“包括”的意義是包括的。 而且，除非另有說明，“第一”、“第二”等不旨在暗示著時(shí)間方面、空間方面、順序等。相反，這些術(shù)語僅用作用于部件、元件、物品等的標(biāo)識符、名稱等。例如，第一元件和第二元件通常對應(yīng)于元件A和元件B或者兩個(gè)不同的元件或者兩個(gè)相同的元件或者同一個(gè)元件。

而且，盡管已經(jīng)關(guān)于一種或多種實(shí)施方式示出和描述了本發(fā)明，但是基于閱讀和理解該說明書和附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到等同改變和更改。本發(fā)明包括所有這些更改和改變，并且僅由以下權(quán)利要求的范圍限制。特別地，關(guān)于由以上描述的部件(例如，元件、資源等)實(shí)施的各種功能，除非另有說明，用于描述這些部件的術(shù)語旨在對應(yīng)于實(shí)施所述部件的特定功能的任何部件(例如，功能等同)，即使與公開的結(jié)構(gòu)不是結(jié)構(gòu)等同。此外，雖然可能僅關(guān)于若干實(shí)施方式的一個(gè)公開了本發(fā)明的特定特征，但是這些特征可以根據(jù)需要和用于任何給定或特定應(yīng)用的優(yōu)勢而與其他實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)其他特征結(jié)合。