[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，其特征在于，所述方法包括：

提供衬底结构，所述衬底结构包括第一鳍片结构以及用于隔离第一鳍片结构的隔离区，所述第一鳍片结构包括第一半导体材料区以及在第一半导体材料区的上部处的杂质区，所述杂质区上半部的杂质浓度高于下半部的杂质浓度；以及

在所述杂质区上形成第二半导体材料，以形成第二鳍片结构；

其中，所述提供衬底结构的步骤包括：

提供包括第一半导体材料层的衬底；

在衬底中形成隔离区，以限定初始鳍片结构，所述初始鳍片结构包括初始第一半导体材料区；

刻蚀所述初始鳍片结构直至去除所述初始第一半导体材料区的至少一部分；

在刻蚀后的第一半导体材料区上形成第三半导体材料，以形成中间鳍片结构；以及

对所述中间鳍片结构引入掺杂剂，以形成所述杂质区，所述杂质区上半部的杂质浓度高于下半部的杂质浓度，从而形成所述第一鳍片结构；

其中，所述杂质区的顶部部分具有最高的杂质浓度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底还包括位于第一半导体材料层上的硬掩模层，从而所述初始鳍片结构也包括在所述初始第一半导体材料区上的硬掩模；

所述刻蚀所述初始鳍片结构还包括去除所述硬掩模。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

去除隔离区的一部分，使得剩余的隔离区的上表面高于所述杂质区的上表面。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二半导体材料包括下列材料之一：SiGe、Si、Ge。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成第二半导体材料包括下列之一：

a)在包括由SiGe形成的顶部的第一鳍片结构上生长Ge；

b)在由Si形成的第一鳍片结构上生长或选择性沉积Si；

c)在由Si形成的第一鳍片结构上生长或选择性沉积SiGe；

d)在由Ge形成的第一鳍片结构上生长或选择性沉积Ge；以及

e)在由SiGe形成的第一鳍片结构上生长或选择性沉积Ge。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述杂质区用于形成沟道停止层。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述SiGe中Ge的浓度为40原子％至75原子％。

8.一种半导体装置，其特征在于，包括：

衬底上的鳍片结构以及用于隔离鳍片结构的隔离区；

所述鳍片结构包括：

第一半导体材料区，

在所述第一半导体材料区上的第二半导体材料区，以及

杂质区，至少包括所述第一半导体材料区的上部，所述杂质区上半部的杂质浓度高于下半部的杂质浓度；

其中，所述杂质区形成在所述隔离区之后；

其中，所述杂质区的顶部部分具有最高的杂质浓度。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述隔离区的上表面高于所述杂质区的浓度最高的部分。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二半导体材料包括下列材料之一：SiGe、Si、Ge。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述第一半导体材料区包括Si，所述第二半导体材料区包括下列之一：

SiGe、Si。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述第一半导体材料区包括SiGe，所述第二半导体材料区包括Ge。

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述杂质区用于形成沟道停止层。