形成含石墨烯的開(kāi)關(guān)的方法
【專利摘要】本發(fā)明的一些實(shí)施例包括形成含石墨烯的開(kāi)關(guān)的方法?？稍诨戏叫纬傻撞侩姌O，且可形成第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以從所述底部電極向上延伸?？裳厮龅谝粚?dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成介電材料，同時(shí)使所述底部電極的一部分保持暴露。可形成石墨烯結(jié)構(gòu)以與所述底部電極的暴露部分電耦合。可在所述石墨烯結(jié)構(gòu)與所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)相對(duì)的一側(cè)上形成第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)?？稍谒鍪┙Y(jié)構(gòu)上方形成頂部電極，且所述頂部電極與所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電耦合。所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可經(jīng)配置以跨所述石墨烯結(jié)構(gòu)提供電場(chǎng)。
【專利說(shuō)明】形成含石墨烯的開(kāi)關(guān)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及形成含石墨烯的開(kāi)關(guān)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]開(kāi)關(guān)是用來(lái)可逆地?cái)嚅_(kāi)和閉合電路的組件。可認(rèn)為開(kāi)關(guān)具有兩種操作狀態(tài)，所述狀態(tài)中的一者為“接通”狀態(tài)且另一者為“關(guān)斷”狀態(tài)。通過(guò)開(kāi)關(guān)的電流在“接通”狀態(tài)中將比在“關(guān)斷”狀態(tài)中聞，且一些開(kāi)關(guān)可基本上允許在“關(guān)斷”狀態(tài)中無(wú)電流?？稍诩呻娐分行枰赡娴?cái)嚅_(kāi)和閉合所述電路的一部分的任何位置使用開(kāi)關(guān)。
[0003]希望開(kāi)發(fā)用于制造適用于集成電路中的開(kāi)關(guān)的改進(jìn)方法，且進(jìn)一步希望開(kāi)發(fā)用于形成適合用作存儲(chǔ)器裝置(例如存儲(chǔ)器陣列)中的選擇裝置的開(kāi)關(guān)的改進(jìn)方法。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0004]圖1為實(shí)例實(shí)施例開(kāi)關(guān)的概略橫截面?zhèn)纫晥D。
[0005]圖2為可用于圖1的開(kāi)關(guān)中的實(shí)例實(shí)施例石墨烯結(jié)構(gòu)的概略三維圖。
[0006]圖3為另一實(shí)例實(shí)施例開(kāi)關(guān)的概略橫截面?zhèn)纫晥D。
[0007]圖4為包含一對(duì)實(shí)例實(shí)施例開(kāi)關(guān)的構(gòu)造的概略橫截面圖。
[0008]圖5到11為在用于制造含石墨烯的開(kāi)關(guān)的實(shí)例實(shí)施例方法的各個(gè)階段的構(gòu)造的一部分的概略橫截面圖。
[0009]圖12到15為在用于在單一開(kāi)口內(nèi)制造多個(gè)含石墨烯的開(kāi)關(guān)的實(shí)例實(shí)施例方法的各個(gè)階段的構(gòu)造的一部分的概略橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]一些實(shí)施例涉及形成含石墨烯的開(kāi)關(guān)的方法。
[0011]圖1中說(shuō)明集成電路構(gòu)造10的一部分，其展示由基座14支撐的實(shí)例實(shí)施例含石墨烯開(kāi)關(guān)12。雖然所述基座展示為是均質(zhì)的，但此基座在各種實(shí)施例中可包含眾多組件和材料。舉例來(lái)說(shuō)，基座可包含支撐與集成電路制造相關(guān)聯(lián)的各種材料和組件的半導(dǎo)體襯底?？膳c襯底相關(guān)聯(lián)的實(shí)例材料包括耐火金屬材料、屏障材料、擴(kuò)散材料、絕緣體材料等中的一者或一者以上。舉例來(lái)說(shuō)，半導(dǎo)體襯底可包含單晶硅、基本上由單晶硅組成或由單晶硅組成。術(shù)語(yǔ)“半導(dǎo)電襯底”、“半導(dǎo)體構(gòu)造”及“半導(dǎo)體襯底”意思指包含半導(dǎo)電材料的任何構(gòu)造，包括(但不限于)例如半導(dǎo)電晶片(單獨(dú)或以包含其它材料的組合件形式)和半導(dǎo)電材料層(單獨(dú)或以包含其它材料的組合件形式)的塊體半導(dǎo)電材料。術(shù)語(yǔ)“襯底”是指任何支撐結(jié)構(gòu)，包括(但不限于)上述半導(dǎo)電襯底。
[0012]開(kāi)關(guān)12包括第一電極16和第二電極18。所述電極彼此隔開(kāi)，且具體來(lái)說(shuō)在所示實(shí)施例中通過(guò)空間22彼此分隔。
[0013]電極16和18包括導(dǎo)電電極材料20。此電極材料可包含任何合適導(dǎo)電組合物或組合物的組合；且可包含(例如)各種金屬(例如，鎢、鈦、銅等等)、含金屬的材料(例如，金屬硅化物、金屬碳化物、金屬氮化物等等)以及導(dǎo)電摻雜半導(dǎo)體材料(例如，導(dǎo)電摻雜硅、導(dǎo)電摻雜鍺等等)中的一者或一者以上。雖然電極16和18兩者展示為包含相同的導(dǎo)電材料，但在其它實(shí)施例中，電極16和18可包含彼此不同的導(dǎo)電材料。
[0014]石墨烯結(jié)構(gòu)24延伸于所述電極之間。所述石墨烯結(jié)構(gòu)可被稱為在所述電極之間縱向延伸；其中術(shù)語(yǔ)“縱向”用以指示其它組件可與之比較的石墨烯結(jié)構(gòu)的定向。舉例來(lái)說(shuō)，電極16和18可被視為沿所述石墨烯結(jié)構(gòu)的縱向尺寸彼此隔開(kāi)；且所述石墨烯結(jié)構(gòu)可被視為具有沿正交于所述縱向尺寸延伸的橫向尺寸的厚度“T”。所述石墨烯結(jié)構(gòu)的“縱向”尺寸可為如此指示的石墨烯結(jié)構(gòu)的任何部分；且可(或可不)為所述石墨烯結(jié)構(gòu)的最長(zhǎng)尺寸。
[0015]在所示實(shí)施例中，所述石墨烯結(jié)構(gòu)跨空間22延伸，且直接接觸電極16和18兩者。在一些實(shí)施例中，石墨烯結(jié)構(gòu)將包含一層以上的石墨烯。舉例來(lái)說(shuō)，石墨烯結(jié)構(gòu)可為多層(例如，雙層)結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)24內(nèi)展示虛線25以概略地說(shuō)明此結(jié)構(gòu)在一些實(shí)施例中可包含一層以上的石墨烯。所述層可為相同厚度，或可為彼此不同的厚度。
[0016]在操作中，當(dāng)開(kāi)關(guān)12處于“接通”狀態(tài)時(shí)，電流沿電極16與18之間的石墨烯結(jié)構(gòu)24流動(dòng)。此電流可被視為沿軸27的方向。
[0017]開(kāi)關(guān)12包含一對(duì)節(jié)點(diǎn)26和28，在所示實(shí)施例中，所述節(jié)點(diǎn)位于石墨烯結(jié)構(gòu)的橫向外側(cè)且在石墨烯結(jié)構(gòu)24的相對(duì)側(cè)上。所述節(jié)點(diǎn)包含導(dǎo)電材料30。此導(dǎo)電材料可包含任何合適的組合物，包括上文參考電極16和18所描述的任何組合物。雖然節(jié)點(diǎn)26和28展示為包含彼此相同的組合物，但在一些實(shí)施例中，所述節(jié)點(diǎn)可包含彼此不同的組合物。
[0018]所述節(jié)點(diǎn)26和28分別連接到電路32和34，其中所述電路經(jīng)配置以在所述節(jié)點(diǎn)之間產(chǎn)生電場(chǎng)(EF)。此電場(chǎng)橫向于沿石墨烯結(jié)構(gòu)24的電流方向。雖然所述電場(chǎng)展示為從電極28朝向電極26定向，但所述電場(chǎng)在其它實(shí)施例中可以相反方向定向。所述場(chǎng)EF可由主要正交于所述石墨烯結(jié)構(gòu)(如所示)的電場(chǎng)構(gòu)成，或可由主要與所述石墨烯結(jié)構(gòu)成除正交外的一角度的電場(chǎng)構(gòu)成。如果電場(chǎng)主要與沿所述石墨烯結(jié)構(gòu)的電流方向成除平行外的一角度(即，除沿軸27外的一方向)，那么此電場(chǎng)將具有對(duì)應(yīng)于所展示的場(chǎng)EF的向量分量，其橫向于沿石墨烯結(jié)構(gòu)24的電流方向。因此，產(chǎn)生主要沿除平行于軸27外的任何方向?qū)虻碾妶?chǎng)可被視為包含產(chǎn)生橫向于沿石墨烯結(jié)構(gòu)24的電流方向的電場(chǎng)。應(yīng)注意，沿軸27( SP，平行于沿石墨烯結(jié)構(gòu)24的電流方向)的電場(chǎng)分量可用于在開(kāi)關(guān)的“接通”狀態(tài)中輔助將電子從電極16移動(dòng)到電極18，或反之亦然。
[0019]節(jié)點(diǎn)26和28可一起被視為經(jīng)配置以改變石墨烯結(jié)構(gòu)24的石墨烯內(nèi)的帶隙的電組件。具體來(lái)說(shuō)，在所述節(jié)點(diǎn)之間產(chǎn)生的電場(chǎng)可通過(guò)利用王峰(Feng Wang)描述的關(guān)系(參見(jiàn)(例如)張(Zhang)等人，《自然(Nature)》459，820-823 (2009年6月11日))改變石墨烯結(jié)構(gòu)24的石墨烯內(nèi)的帶隙，借此通過(guò)增加節(jié)點(diǎn)26與28之間的電場(chǎng)來(lái)增加所述石墨烯內(nèi)的帶隙。
[0020]可使用操縱橫向于石墨烯結(jié)構(gòu)24內(nèi)的電流的電場(chǎng)大小來(lái)控制開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。可利用相對(duì)高的橫向電場(chǎng)來(lái)將開(kāi)關(guān)12維持在“關(guān)斷”狀態(tài)，同時(shí)可利用相對(duì)低的橫向電場(chǎng)來(lái)將開(kāi)關(guān)12維持在“接通”狀態(tài)。術(shù)語(yǔ)“相對(duì)高的橫向電場(chǎng)”和“相對(duì)低的橫向電場(chǎng)”用以指示橫向電場(chǎng)相對(duì)于彼此為低和高的。在一些實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)26與28之間的總電壓差可改變約0.25eV,以將開(kāi)關(guān)從“接通”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤瓣P(guān)斷”狀態(tài)，或反之亦然。在一些實(shí)施例中，從“接通”狀態(tài)到“關(guān)斷”狀態(tài)的轉(zhuǎn)變可通過(guò)提供小于或等于約3伏特/納米的橫向電場(chǎng)而實(shí)現(xiàn)，且在一些實(shí)施例中，可通過(guò)提供小于或等于約2伏特/納米的橫向電場(chǎng)而實(shí)現(xiàn)。
[0021]石墨烯結(jié)構(gòu)24具有從電極16到電極18的長(zhǎng)度“L”和沿正交于所述長(zhǎng)度的方向的厚度“T”?？烧{(diào)整所述石墨烯結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度和厚度以實(shí)現(xiàn)所要性能特性；且此外，可調(diào)整節(jié)點(diǎn)26與28之間的間隔以及在所述節(jié)點(diǎn)之間產(chǎn)生的電場(chǎng)方向以實(shí)現(xiàn)所要性能特性。
[0022]在一些實(shí)施例中，石墨烯結(jié)構(gòu)24將具有小于約5納米的在節(jié)點(diǎn)26與28之間的最大總厚度。在一些實(shí)施例中，所述石墨烯結(jié)構(gòu)將包含兩層或兩層以上，且所述層中的至少一者將具有小于約5納米的在所述節(jié)點(diǎn)之間的最大厚度；且在一些實(shí)施例中，全部所述層將具有小于約5納米的在所述節(jié)點(diǎn)之間的最大厚度。在一些實(shí)施例中，石墨烯的個(gè)別層將具有在至少約I納米到至少約5納米范圍內(nèi)的厚度。
[0023]在一些實(shí)施例中，石墨烯結(jié)構(gòu)24將具有在至少約10納米到至少約50納米范圍內(nèi)的長(zhǎng)度“L”。
[0024]在一些實(shí)施例中，石墨烯結(jié)構(gòu)24可為矩形。圖2中展示實(shí)例矩形石墨烯結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)具有上述長(zhǎng)度“L”和厚度“T”，且此外具有寬度“W”。除所述厚度和所述長(zhǎng)度外，可調(diào)整所述寬度以實(shí)現(xiàn)石墨烯中的所要帶隙特性和開(kāi)關(guān)12(圖1)的所要性能特性。在一些實(shí)施例中，石墨烯結(jié)構(gòu)24將具有從至少約5納米到至少約20納米的寬度“W”。
[0025]在一些實(shí)施例中，所述石墨烯結(jié)構(gòu)可足夠薄以具有固有帶隙；且例如可為具有狹窄尺寸(例如，小于或等于約20納米、小于約10納米或甚至小于或等于約5納米的尺寸)的條帶。石墨烯條帶尺寸與帶隙之間的關(guān)系描述于H.戴(H.Dai)的若干文章(例如，李(Li)等人，科學(xué)(Science) 319，1229-1232(2008))中。
[0026]石墨烯結(jié)構(gòu)24可相對(duì)于圖1的開(kāi)關(guān)12的電場(chǎng)“EF”配置，使得所述電場(chǎng)主要沿所述石墨烯結(jié)構(gòu)的厚度“T”延伸(如圖1中所示)，或可相對(duì)于圖1的配置旋轉(zhuǎn)，使得所述電場(chǎng)主要沿所述石墨烯結(jié)構(gòu)的寬度“W”延伸，或可經(jīng)旋轉(zhuǎn)，使得所述電場(chǎng)沿相對(duì)于所述石墨烯結(jié)構(gòu)的厚度和寬度成角度的主要方向延伸穿過(guò)所述石墨烯結(jié)構(gòu)。
[0027]在一些實(shí)施例中，石墨烯結(jié)構(gòu)24可包括兩個(gè)或兩個(gè)以上石墨烯層，所述層在尺寸上經(jīng)配置以利用由H.戴描述的關(guān)系，使得所述石墨烯在不存在橫向電場(chǎng)的情況下具有固有帶隙。針對(duì)特定應(yīng)用，此可提供額外參數(shù)以調(diào)整開(kāi)關(guān)12的“接通”狀態(tài)模式的導(dǎo)電率。在其它實(shí)施例中，石墨烯結(jié)構(gòu)24可包含一個(gè)或一個(gè)以上層，其均個(gè)別地具有過(guò)大的尺寸以至于無(wú)法在不存在施加橫向電場(chǎng)的情況下使顯著帶隙位于結(jié)構(gòu)24的石墨烯內(nèi)。此可使所述石墨烯結(jié)構(gòu)在所述開(kāi)關(guān)的“接通”狀態(tài)模式中具有極高的電導(dǎo)。
[0028]介電材料40展示為在電極16與18之間的空間內(nèi)并包圍節(jié)點(diǎn)26和28。所述介電材料可包含任何合適的組合物或組合物的組合，且在一些實(shí)施例中可包含二氧化硅、氮化娃中的一者或一者以上及各種摻雜娃酸鹽玻璃(例如，硼磷娃酸鹽玻璃、磷娃酸鹽玻璃、氟硅酸鹽玻璃等等)中的任一者。雖然介電材料40展示為遍及開(kāi)關(guān)12為均質(zhì)的，但在其它實(shí)施例中可利用多種不同的介電材料。
[0029]節(jié)點(diǎn)26和28可連接到任何合適電路以能夠跨石墨烯結(jié)構(gòu)24產(chǎn)生橫向電場(chǎng)。在一些實(shí)施例中，所述節(jié)點(diǎn)中的每一者都可導(dǎo)電稱合到電極16和18中的一者。參考圖3中所示的構(gòu)造IOa描述此類實(shí)施例的實(shí)例。此構(gòu)造包含類似于上文參考圖1描述的開(kāi)關(guān)12的開(kāi)關(guān)12a。
[0030]開(kāi)關(guān)12a包含與底部電極16電耦合的向上延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)42，且包含與頂部電極18電耦合的向下延伸結(jié)構(gòu)44。節(jié)點(diǎn)26和28由以所示配置彼此垂直重疊的結(jié)構(gòu)42和44的部分有效構(gòu)成。
[0031]結(jié)構(gòu)42和44可包含任何合適導(dǎo)電材料，且可包含彼此相同的材料或彼此不同的材料。結(jié)構(gòu)42和44還可包含與電極16和18共同的材料，或結(jié)構(gòu)42和44中的一者或兩者可包含與電極16和18中的一者或兩者不同的材料。
[0032]在一些實(shí)施例中，將多個(gè)開(kāi)關(guān)緊密地封裝于半導(dǎo)體襯底上方可為有利的。圖6展示具有彼此相鄰封裝的(上文參考圖2描述類型的)一對(duì)開(kāi)關(guān)12a的構(gòu)造45。在所示實(shí)施例中，所述開(kāi)關(guān)為彼此沿垂直平面31的鏡像。在一些實(shí)施例中，此配置可使兩個(gè)相鄰開(kāi)關(guān)形成于共同溝槽中。
[0033]一些實(shí)施例包括形成上文參考圖1到4描述的各種類型開(kāi)關(guān)的方法。圖5到11展示第一實(shí)施例方法的過(guò)程階段，所述方法可用以制造與上文參考圖3描述的構(gòu)造類似的含開(kāi)關(guān)構(gòu)造，且圖12到15展示第二實(shí)施例方法的過(guò)程階段，所述方法可用以制造也上文參考圖4描述的多開(kāi)關(guān)構(gòu)造類似的構(gòu)造。
[0034]參考圖5，其展示包含基座14和支撐在此基座上方的底部電極16的構(gòu)造50?；?4可包含上文參考圖1到4論述的配置中的任一者。電極16可包含任何合適材料，且展示為包含上文參考圖1描述類型的材料20。在所示實(shí)施例中,所述底部電極由介電材料52橫向包圍。介電材料52可包含任何合適的電絕緣組合物或組合物的組合；且在一些實(shí)施例中可包含以下物質(zhì)、基本上由以下物質(zhì)組成或由以下物質(zhì)組成:二氧化硅、氮化硅中的一者或一者以上及各種摻雜硅酸鹽玻璃中的任一者。
[0035]跨底部電極16和介電材料52形成介電材料54，且在材料54內(nèi)圖案化開(kāi)口 56以暴底部電極的上表面17?？衫萌魏魏线m處理形成開(kāi)口 56。舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施例中，可先形成材料54以覆蓋電極16的整個(gè)上表面，且隨后可通過(guò)在利用光刻圖案化的光致抗蝕劑掩模(未展示)界定所述開(kāi)口的位置的同時(shí)蝕刻穿過(guò)材料54來(lái)形成開(kāi)口 56。接著可用后續(xù)處理移除所述掩模。
[0036]當(dāng)沿圖5的橫截面觀察時(shí)，開(kāi)口 56具有一對(duì)側(cè)壁55和57。所述側(cè)壁可在圖5觀察平面外部的位置中合并，使得表觀成對(duì)側(cè)壁實(shí)際上是圍繞開(kāi)口 56延伸的單一側(cè)壁。
[0037]參考圖6，沿側(cè)壁55的底部區(qū)域形成介電隔板58。可使用任何合適處理來(lái)形成所述介電隔板。舉例來(lái)說(shuō)，可在材料54上方和開(kāi)口 56內(nèi)保形地形成一介電材料層，且可使用一個(gè)或一個(gè)以上光刻圖案化掩模(未展示)和合適的蝕刻圖案化此層以形成隔板58。隔板58可包含任何合適的介電組合物或組合物的組合；且在一些實(shí)施例中可包含以下物質(zhì)、基本上由以下物質(zhì)組成或由以下物質(zhì)組成:二氧化硅、氮化硅中的一者或一者以上及各種摻雜硅酸鹽玻璃中的任一者。
[0038]參考圖7，沿側(cè)壁55和57形成導(dǎo)電襯墊60和62。襯墊60和62可包含任何合適的導(dǎo)電組合物或組合物的組合；且在一些實(shí)施例中可包含以下物質(zhì)、基本上由以下物質(zhì)組成或由以下物質(zhì)組成:各種金屬、含金屬組合物及導(dǎo)電摻雜半導(dǎo)體材料中的一者或一者以上。
[0039]可利用任何合適處理形成襯墊60和62。舉例來(lái)說(shuō)，可在電介質(zhì)54上方和開(kāi)口 56內(nèi)形成一導(dǎo)電材料層，且接著使所述導(dǎo)電材料層經(jīng)歷各向異性蝕刻以形成所展示的襯墊。在一些實(shí)施例中，在所述各向異性蝕刻之后可使用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)來(lái)形成跨材料54和襯墊60和62延伸的所展示的平面化上表面。
[0040]參考圖8，用介電隔板64取代襯墊60的頂部部分。可使用任何合適的處理來(lái)完成此取代。舉例來(lái)說(shuō)，在使襯墊60暴露于移除襯墊62的頂部部分的各向異性蝕刻的同時(shí)可形成圖案化掩模(未展示)以保護(hù)襯墊62。隨后，可在襯墊60的剩余部分上方形成介電材料且圖案化所述介電材料以形成所不的介電隔板64。在一些實(shí)施例中，介電隔板58和64可分別稱為第一介電隔板和第二介電隔板。
[0041]襯墊60和62可分別稱為第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；且所述結(jié)構(gòu)直接位于底部電極上方。在所示實(shí)施例中，第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)60直接接觸底部電極16，且第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)62未直接接觸所述底部電極。相反地，所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)通過(guò)介電隔板58與所述底部電極隔開(kāi)。
[0042]沿導(dǎo)電結(jié)構(gòu)62的側(cè)壁形成介電襯墊66。可使用任何合適處理來(lái)形成所述介電襯墊。舉例來(lái)說(shuō)，可通過(guò)跨整個(gè)構(gòu)造50提供介電材料且接著隨后使用圖案化掩模(未展示)和一個(gè)或一個(gè)以上合適蝕刻圖案化此材料來(lái)形成所述介電襯墊。隨后,可使用CMP來(lái)形成跨材料54、襯墊62、隔板64及襯墊66延伸的所展示的平面化上表面。
[0043]襯墊66可包含任何合適的電絕緣組合物或組合物的組合；且在一些實(shí)施例中可包含以下物質(zhì)、基本上由以下物質(zhì)組成或由以下物質(zhì)組成:二氧化硅、氮化硅中的一者或一者以上及各種摻雜娃酸鹽玻璃中的任一者。
[0044]雖然襯墊66展示為抵靠于導(dǎo)電結(jié)構(gòu)62形成，但在其它實(shí)施例中所述襯墊可抵靠于另一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)60形成。
[0045]在形成襯墊66之后，通過(guò)各種結(jié)構(gòu)58、60、62、64及66來(lái)使開(kāi)口 56變窄。底部電極16具有暴露于變窄開(kāi)口內(nèi)的部分68，且具有由各種結(jié)構(gòu)58、60、62、64及66覆蓋的另一部分。
[0046]參考圖9，沿介電襯墊66的側(cè)壁形成石墨烯結(jié)構(gòu)70。所述石墨烯結(jié)構(gòu)直接接觸底部電極16的暴露部分68，且因此在所示實(shí)施例中與所述底部電極直接電耦合。石墨烯結(jié)構(gòu)70類似于上文參考圖3論述的結(jié)構(gòu)24，且可包含任何合適組合物。舉例來(lái)說(shuō)，所述石墨烯結(jié)構(gòu)在一些實(shí)施例中可包含單一石墨烯層；且在其它實(shí)施例中可包含多個(gè)石墨烯層(舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施例中可為雙層結(jié)構(gòu))。
[0047]可使用任何合適處理來(lái)形成石墨烯結(jié)構(gòu)70。舉例來(lái)說(shuō)，可沿介電隔板66形成合適晶種材料，且接著可由此晶種材料外延生長(zhǎng)石墨烯。實(shí)例晶種材料可包括碳化硅和/或各種金屬(例如，釕、銥等等)?；蛘?，可沿介電隔板66形成石墨烯前驅(qū)體且接著再轉(zhuǎn)化為石墨烯。實(shí)例石墨烯前驅(qū)體為氧化石墨，可使用一種或一種以上合適的還原劑(例如，肼)將所述氧化石墨轉(zhuǎn)化為石墨烯。
[0048]在所示實(shí)施例中，僅沿介電襯墊66的側(cè)壁形成石墨烯結(jié)構(gòu)70。在一些實(shí)施例中，此可通過(guò)僅沿所述介電襯墊的側(cè)壁提供適當(dāng)?shù)木ХN材料和/或前驅(qū)體而完成。舉例來(lái)說(shuō)，可在襯墊66的頂部上方以及沿所述側(cè)壁沉積所述晶種材料和/或前驅(qū)體，且接著使所述晶種材料和/或前驅(qū)體經(jīng)歷各向異性蝕刻以僅沿所述側(cè)壁留下所述晶種材料和/或前驅(qū)體?；蛘?，在一些實(shí)施例中，可先形成所述石墨烯結(jié)構(gòu)以跨所述介電襯墊的上表面延伸，且甚至可能跨導(dǎo)電結(jié)構(gòu)62的上表面延伸。接著可使用CMP、各向異性蝕刻和/或其它適當(dāng)處理從所述上表面上方移除所述石墨烯結(jié)構(gòu)，以形成圖9中所示的構(gòu)造。[0049]雖然導(dǎo)電結(jié)構(gòu)60和62被描述為在圖7的處理階段同時(shí)形成，但在其它實(shí)施例中可循序形成所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。舉例來(lái)說(shuō)，可在圖7的處理階段形成結(jié)構(gòu)62，且可在形成介電襯墊66和石墨烯結(jié)構(gòu)70中的一者或兩者后的處理階段形成結(jié)構(gòu)60。
[0050]在形成石墨烯結(jié)構(gòu)70之后，沿導(dǎo)電結(jié)構(gòu)60和介電隔板64保留開(kāi)口 56的一部分(具體來(lái)說(shuō)，此開(kāi)口在石墨烯結(jié)構(gòu)70與介電襯墊66相對(duì)的一側(cè)上)。如圖10中所示，隨后用介電材料72填充所述開(kāi)口。
[0051]在圖10的處理階段處，平面化上表面73跨構(gòu)造50延伸。可利用例如(例如)CMP的任何合適處理來(lái)形成此平面化上表面。在所圖解說(shuō)明的實(shí)例實(shí)施例中，在圖6到10的各種過(guò)程階段中的所有階段圖解說(shuō)明構(gòu)造50的平面化上表面。在其它實(shí)施例中，在圖6到10的過(guò)程階段所提供的各種材料可伴隨非平面化上表面而留下，且接著可在形成用以填充開(kāi)口 56的最終材料(所示實(shí)例實(shí)施例中的材料72)之后進(jìn)行平面化，以形成圖10的平面化上表面73。
[0052]參考圖11，在平面化上表面73上形成頂部電極18。頂部電極18展示為包含導(dǎo)電材料20?？墒褂萌魏魏线m處理來(lái)形成所述頂部電極。舉例來(lái)說(shuō),可跨整個(gè)上表面73形成材料20且接著使用光刻圖案化的光致抗蝕劑掩模(未展示)和一個(gè)或一個(gè)以上合適蝕刻使材料20圖案化來(lái)形成圖11的圖案化頂部電極18。
[0053]頂部電極18與向下延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)62電耦合，且底部電極16與向上延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)60電耦合。因此，圖11的構(gòu)造包含類似于圖3的開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)12a，而結(jié)構(gòu)60和62類似于圖3的結(jié)構(gòu)42和44。在操作中，結(jié)構(gòu)60和62跨石墨烯結(jié)構(gòu)70提供電場(chǎng)，使得圖11的開(kāi)關(guān)可類似于上文參考圖3描述的開(kāi)關(guān)來(lái)操作。
[0054]集成式開(kāi)關(guān)12a可用于任何合適應(yīng)用中。在一實(shí)例應(yīng)用中，所述開(kāi)關(guān)可代表跨用作存儲(chǔ)器陣列中的選擇裝置的半導(dǎo)體構(gòu)造同時(shí)制造的多個(gè)實(shí)質(zhì)上相同開(kāi)關(guān)。
[0055]圖12到15展示用于制造含石墨烯的開(kāi)關(guān)的另一實(shí)例過(guò)程。
[0056]參考圖12，構(gòu)造100包含基座14和支撐在此基座上方的一對(duì)隔開(kāi)的底部電極16?；?4和電極16可包含上文參考圖1到4論述的配置和組合物中的任一者。
[0057]所述底部電極展示為在介電材料102內(nèi)圖案化。介電材料102可包含任何合適的電絕緣組合物或組合物的組合；且在一些實(shí)施例中可包含以下物質(zhì)、基本上由以下物質(zhì)組成或由以下物質(zhì)組成:二氧化硅、氮化硅中的一者或一者以上及各種摻雜硅酸鹽玻璃中的任一者。
[0058]跨底部電極16和介電材料102形成介電材料104，且在材料104內(nèi)圖案化開(kāi)口 106以暴露所述底部電極的上表面。可使用任何合適處理來(lái)形成開(kāi)口 106 ;包括(例如)與上文參考圖5描述的用于在材料56內(nèi)形成開(kāi)口的處理類似的處理。
[0059]沿開(kāi)口 106的側(cè)壁且直接抵靠于電極16的上表面形成向上延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)108和110?？捎门c上文參考圖7描述的用于制造結(jié)構(gòu)60和62的處理類似的處理來(lái)形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu) 108 和 110。
[0060]結(jié)構(gòu)108和110的導(dǎo)電材料已相對(duì)于材料104的頂部凹陷。因此，向上延伸結(jié)構(gòu)108和110的最上方表面109和111在開(kāi)口 106的頂部下方(即，在介電材料104的頂部表面下方)。
[0061]介電材料112經(jīng)圖案化為沿導(dǎo)電結(jié)構(gòu)108和110的側(cè)壁且在所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的頂部表面上方延伸的襯墊114?？墒褂萌魏魏线m處理來(lái)形成所述襯墊114。例如，可在材料104上方、沿結(jié)構(gòu)108和110的側(cè)壁及跨開(kāi)口 106的底部表面形成材料112 ;且接著可使材料112僅經(jīng)歷各向異性蝕刻或與圖案化掩模(未展示)的使用結(jié)合的各向異性蝕刻來(lái)將材料112圖案化為襯墊14。
[0062]在所示實(shí)施例中，介電材料112可被視為在結(jié)構(gòu)108和110上方形成類似于圖8的隔板64的隔板，且還沿所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成類似于圖9的襯墊66的襯墊。
[0063]在一些實(shí)施例中，介電材料104和114可分別稱為第一和第二介電材料。
[0064]參考圖13，沿襯墊114的側(cè)壁形成含石墨烯的結(jié)構(gòu)116。可利用任何合適處理來(lái)形成所述含石墨烯的結(jié)構(gòu)，包括(例如)與上文參考圖9描述的用于制造結(jié)構(gòu)70的處理類似的處理。因此，可通過(guò)(例如)由合適晶種材料外延生長(zhǎng)石墨烯和/或?qū)⒑线m前驅(qū)體轉(zhuǎn)化為石墨烯來(lái)形成含石墨烯的結(jié)構(gòu)。所述含石墨烯的結(jié)構(gòu)可僅沿襯墊114的側(cè)壁延伸(如所示)，或在其它實(shí)施例中可跨材料104和112中的一者或兩者的上表面延伸。
[0065]所述含石墨烯的結(jié)構(gòu)116直接接觸所述底部電極16，且因此與所述底部電極電耦
八
口 ο
[0066]參考圖14，將介電材料118形成在介電材料104和112上方、沿含石墨烯的結(jié)構(gòu)116的側(cè)壁且跨開(kāi)口 106的底部延伸。介電材料118可包含任何合適組合物或組合物的組合，且可包含(例如)上文針對(duì)圖10的材料72論述的任何組合物。在一些實(shí)施例中，介電材料118可稱為第三介電材料以使其與第一介電材料104和第二介電材料112區(qū)分。
[0067]在所示實(shí)施例中，在于圖13的處理階段處形成含石墨烯的結(jié)構(gòu)116之后底部電極
16的區(qū)域保持暴露，且圖14的介電材料118覆蓋此類暴露區(qū)域。
[0068]沿介電材料118的橫向表面將導(dǎo)電材料120圖案化為導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122?？衫萌魏魏线m處理將材料120圖案化為所示導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。舉例來(lái)說(shuō)，可跨介電材料118保形地形成材料120，且接著可使材料120經(jīng)歷各向異性蝕刻以將材料120圖案化為所展示的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122。最終，結(jié)構(gòu)122將成為類似于圖4的結(jié)構(gòu)44的向下延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。在所示實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)122通過(guò)介電材料118與底部電極16隔開(kāi)。在其它實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)122可通過(guò)經(jīng)類似于圖6到11的隔板58制造的介電隔板與所述底部電極隔開(kāi)。
[0069]跨材料118和120且在結(jié)構(gòu)122之間的間隙內(nèi)形成介電材料124以填充開(kāi)口 106。介電材料124可包含任何合適組合物或組合物的組合；且在一些實(shí)施例中可包含以下物質(zhì)、基本上由以下物質(zhì)組成或由以下物質(zhì)組成:二氧化硅、氮化硅中的一者或一者以上及各種摻雜娃酸鹽中的任一者。在一些實(shí)施例中，介電材料124可稱為第四介電材料。
[0070]參考圖15，使構(gòu)造100經(jīng)歷平面化(例如，CMP)以形成跨石墨烯結(jié)構(gòu)116和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122延伸的平面化上表面125。在平面化上表面125上形成一對(duì)頂部電極18。所述頂部電極直接抵靠于含石墨烯的結(jié)構(gòu)116和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122 ;且因此與含石墨烯的結(jié)構(gòu)116和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)122電耦合。所述頂部電極通過(guò)介電材料112與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)108和110隔開(kāi)，且因此未與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)108和110電耦合。
[0071]圖15的構(gòu)造為類似于圖4的構(gòu)造，且因此包含彼此相鄰封裝的一對(duì)開(kāi)關(guān)12a。在所示實(shí)施例中，所述開(kāi)關(guān)為彼此沿垂直平面31的鏡像。圖12到15的處理在單一開(kāi)口 106內(nèi)形成多個(gè)開(kāi)關(guān)12a。雖然所示處理形成一對(duì)開(kāi)關(guān)，但也可使用類似處理來(lái)在單一開(kāi)口內(nèi)形成兩個(gè)以上的開(kāi)關(guān)。[0072]圖式中的各種實(shí)施例的特定定向僅是出于說(shuō)明目的，且在一些應(yīng)用中所述實(shí)施例可相對(duì)于所示定向旋轉(zhuǎn)。本文提供的說(shuō)明書和隨后的權(quán)利要求書涉及在各種特征之間具有所描述關(guān)系的任何結(jié)構(gòu)，而不管所述結(jié)構(gòu)是否在圖式的特定定向中或相對(duì)于所述定向旋轉(zhuǎn)。
[0073]為簡(jiǎn)化圖式，所附圖示的橫截面視圖僅展示橫截面平面內(nèi)的特征，而不展示橫截面的平面后方的材料。
[0074]當(dāng)一結(jié)構(gòu)在上文被稱為在另一結(jié)構(gòu)“上”或“抵靠于”另一結(jié)構(gòu)時(shí)，其可直接在另一結(jié)構(gòu)上或也可存在介入結(jié)構(gòu)。相對(duì)地，當(dāng)一結(jié)構(gòu)被稱為“直接在”另一結(jié)構(gòu)“上”或“直接抵靠于”另一結(jié)構(gòu)時(shí)，不存在介入結(jié)構(gòu)。當(dāng)一結(jié)構(gòu)被稱為“連接”或“耦合”到另一結(jié)構(gòu)時(shí)，其可直接連接或耦合到另一結(jié)構(gòu)，或可存在介入結(jié)構(gòu)。相對(duì)地，當(dāng)一結(jié)構(gòu)被稱為“直接連接”或“直接耦合”到另一結(jié)構(gòu)時(shí)，不存在介入結(jié)構(gòu)。
[0075]在一些實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種形成開(kāi)關(guān)的方法。在基座上方形成底部電極。在所述底部電極上方直接形成第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。沿所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成介電材料。所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述介電材料一起覆蓋所述底部電極的第一部分，同時(shí)使所述底部電極的第二部分暴露。形成石墨烯結(jié)構(gòu)，其與所述底部電極的暴露部分電耦合、沿著所述介電材料且通過(guò)所述介電材料與所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)橫向隔開(kāi)。在所述石墨烯結(jié)構(gòu)與所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)相對(duì)的一側(cè)上形成第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，且所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)直接形成于所述底部電極上方。在所述石墨烯結(jié)構(gòu)上方形成頂部電極。所述底部電極與所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的一者電稱合，且所述頂部電極與所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的另一者電稱合。所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)經(jīng)配置以跨所述石墨烯結(jié)構(gòu)提供電場(chǎng)。
[0076]在一些實(shí)施例中，本發(fā)明包括另一種形成開(kāi)關(guān)的方法。在底部電極上方形成第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu),且所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)形成為彼此橫向隔開(kāi)。所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)直接接觸所述底部電極，且所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)不直接接觸所述底部電極。沿所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的一者的側(cè)壁形成介電襯墊。所述底部電極的一部分在形成所述介電襯墊之后保持暴露。形成石墨烯結(jié)構(gòu)以沿所述介電襯墊延伸且所述石墨烯結(jié)構(gòu)與所述底部電極電耦合。在所述石墨烯結(jié)構(gòu)和所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方形成頂部電極。所述頂部電極與所述石墨烯結(jié)構(gòu)電耦合，直接接觸所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，且不直接接觸所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)經(jīng)配置以跨所述石墨烯結(jié)構(gòu)提供電場(chǎng)。
[0077]在一些實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種形成多個(gè)開(kāi)關(guān)的方法。在基座上方形成一對(duì)隔開(kāi)的底部電極，且在所述底部電極上方形成第一介電材料。形成開(kāi)口以延伸穿過(guò)所述第一介電材料且到達(dá)所述底部電極。沿所述開(kāi)口的側(cè)壁形成一對(duì)向上延伸的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。所述向上延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的一者直接抵靠于所述底部電極的一者，且所述向上延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的另一者直接抵靠于所述底部電極中的另一者。沿所述向上延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成第二介電材料。所述底部電極的部分在形成所述第二介電材料之后保持暴露。形成一對(duì)石墨烯結(jié)構(gòu)以從所述底部電極的暴露部分向上延伸。所述石墨烯結(jié)構(gòu)的第一者與所述底部電極中的一者電耦合且直接位于所述底部電極中的一者上方，且所述石墨烯結(jié)構(gòu)的第二者與所述底部電極中的另一者電耦合且為直接位于所述底部電極中的另一者上方。沿所述石墨烯結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成第三介電材料。沿所述第三介電材料形成一對(duì)向下延伸的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。在所述向下延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間形成第四介電材料。在所述石墨烯結(jié)構(gòu)和所述向下延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方形成一對(duì)頂部電極。所述頂部電極中的一者與所述第一石墨烯結(jié)構(gòu)電耦合且與所述向下延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的一者電耦合。所述頂部電極中的另一者與所述第二石墨烯結(jié)構(gòu)電耦合且與所述向下延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的另一者電耦合。
【權(quán)利要求】
1.一種形成開(kāi)關(guān)的方法，其包括: 在基座上方形成底部電極； 直接在所述底部電極上方形成第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)； 沿所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成介電材料，所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述介電材料一起覆蓋所述底部電極的第一部分且使所述底部電極的第二部分保持暴露； 形成石墨烯結(jié)構(gòu)，其與所述底部電極的暴露部分電耦合、沿著所述介電材料且通過(guò)所述介電材料與所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)橫向隔開(kāi)； 在所述石墨烯結(jié)構(gòu)與所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)相對(duì)的一側(cè)上形成第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)直接 位于所述底部電極上方； 在所述石墨烯結(jié)構(gòu)上方形成頂部電極；所述底部電極與所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的一者電耦合，所述頂部電極與所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的另一者電耦合；且其中所述第一和所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)經(jīng)配置以跨所述石墨烯結(jié)構(gòu)提供電場(chǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述底部電極上方的開(kāi)口中形成所述開(kāi)關(guān)，且其中所述開(kāi)關(guān)為形成于所述底部電極上方的所述開(kāi)口中的唯一開(kāi)關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述開(kāi)關(guān)為形成于一對(duì)底部電極上方的共同開(kāi)口中的一對(duì)開(kāi)關(guān)中的一者。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述開(kāi)關(guān)為形成于多個(gè)底部電極上方的共同開(kāi)口中的多個(gè)開(kāi)關(guān)中的一者。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述石墨烯結(jié)構(gòu)的所述形成包含: 沿所述介電材料形成晶種材料；和 沿所述晶種材料外延生長(zhǎng)石墨烯。
6.一種形成開(kāi)關(guān)的方法，其包含: 在底部電極上方形成第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)且使所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)彼此橫向隔開(kāi)；所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)直接接觸所述底部電極，且所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)不直接接觸所述底部電極； 沿所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的一者的側(cè)壁形成介電襯墊，所述底部電極的一部分在形成所述介電襯墊之后暴露； 沿所述介電襯墊形成石墨烯結(jié)構(gòu)，所述石墨烯結(jié)構(gòu)與所述底部電極電耦合； 在所述石墨烯結(jié)構(gòu)與所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方形成頂部電極；所述頂部電極與所述石墨烯結(jié)構(gòu)電耦合，直接接觸所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，且不直接接觸所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；且其中所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)經(jīng)配置以跨所述石墨烯結(jié)構(gòu)提供電場(chǎng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)同時(shí)形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一和第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)相對(duì)于彼此循序形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在形成所述石墨烯結(jié)構(gòu)之后于所述底部電極上方保留開(kāi)口 ；所述開(kāi)口在所述石墨烯結(jié)構(gòu)與所述介電襯墊相對(duì)的一側(cè)上，所述方法進(jìn)一步包含在形成所述頂部電極之前用介電材料填充所述開(kāi)口。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述介電襯墊包含第二介電材料，且所述方法進(jìn)一步包含: 在所述底部電極上方形成第一介電材料；形成延伸穿過(guò)所述第一介電材料到達(dá)所述底部電極的開(kāi)口，所述開(kāi)口具有沿橫截面的一對(duì)側(cè)壁； 沿所述側(cè)壁中的一者的底部區(qū)域形成介電隔板；以及 沿所述開(kāi)口的所述側(cè)壁形成導(dǎo)電襯墊，所述襯墊中的一者為所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，且所述襯墊中的另一者為所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)通過(guò)所述介電隔板與所述底部電極隔開(kāi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述導(dǎo)電襯墊的所述形成包含: 沿所述開(kāi)口的所述側(cè)壁且跨所述開(kāi)口的底部沉積導(dǎo)電材料；和 各向異性蝕刻所述導(dǎo)電材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述介電隔板為第一介電隔板，且所述方法進(jìn)一步包含在形成所述頂部電極之前用第二介電隔板替代所述導(dǎo)電襯墊的所述一者的頂部部分。
13.一種形成開(kāi)關(guān)的方法，其包含: 在基座上方形成一對(duì)隔開(kāi)的底部電極； 在所述底部電極上方形成第一介電材料； 形成延伸穿過(guò)所述第一介電材料到達(dá)所述底部電極的開(kāi)口； 沿所述開(kāi)口的側(cè)壁形成一對(duì)向上延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述向上延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的一者直接抵靠于所述底部電極中的一者，且所述向上延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的另一者直接抵靠于所述底部電極中的另一者； 沿所述向上延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成第二介電材料，所述底部電極的部分在形成所述第二介電材料之后暴露； 形成一對(duì)從所述底部電極的暴露部分向上延伸的石墨烯結(jié)構(gòu)；所述石墨烯結(jié)構(gòu)的第一者與所述底部電極中的一者電耦合且直接位于所述底部電極中的一者上方；所述石墨烯結(jié)構(gòu)的第二者與所述底部電極中的另一者電耦合且直接位于所述底部電極中的另一者上方； 沿所述石墨烯結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成第三介電材料； 沿所述第三介電材料形成一對(duì)向下延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)； 在所述向下延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間形成第四介電材料；以及 在所述石墨烯結(jié)構(gòu)和所述向下延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方形成一對(duì)頂部電極；所述頂部電極中的一者與所述第一石墨烯結(jié)構(gòu)電稱合且與所述向下延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的一者電稱合，且所述頂部電極中的另一者與所述第二石墨烯結(jié)構(gòu)電耦合且與所述向下延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的另一者電I禹合。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述向上延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的所述形成包含: 沿所述開(kāi)口的所述側(cè)壁且跨所述開(kāi)口的底部沉積導(dǎo)電材料； 各向異性蝕刻所述導(dǎo)電材料；以及 使所述導(dǎo)電材料相對(duì)于所述開(kāi)口的頂部凹陷，以致所述向上延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的上表面在所述開(kāi)口的所述頂部下方。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第二介電材料的所述形成包含: 沿所述向上延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)且在所述向上延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方且跨所述開(kāi)口的底部沉積所述第二介電材料；和 各向異性蝕刻所述第二介電材料，以沿所述向上延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成介電襯墊，且在所述向上延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上方形成介電隔板。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述頂部電極直接在所述介電隔板上形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述石墨烯結(jié)構(gòu)的所述形成包含: 沿所述介電襯墊和所述介電隔板的側(cè)壁沉積晶種材料；和 沿所述晶種材料外延生長(zhǎng)石墨烯。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其進(jìn)一步包含各向異性蝕刻所述晶種材料，以在生長(zhǎng)所述石墨烯之前從所述介電隔板的頂部上方移除所述晶種材料。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述石墨烯在所述介電隔板的頂部上方生長(zhǎng)，且所述方法進(jìn)一步包含各向異性蝕刻所述石墨烯，以從所述介電隔板的所述頂部上方移除所述石墨烯。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在形成所述石墨烯結(jié)構(gòu)之后使所述底部電極的區(qū)域暴露，其中所述第三介電材料覆蓋此類經(jīng)暴露區(qū)域，且其中所述向下延伸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的底部通過(guò)所述第三介電材料與所述底部電極隔開(kāi)。
【文檔編號(hào)】H01L27/02GK103703563SQ201280036869
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月26日
【發(fā)明者】古爾特杰·S·桑胡 申請(qǐng)人:美光科技公司