[发明专利]半导体结构及其制造方法

说明书

本发明提供了一种半导体结构。该半导体结构包括：半导体衬底，具有第一区域和第二区域；第一半导体材料的第一鳍式有源区域，设置在第一区域内，定向为第一方向，其中，第一鳍式有源区域具有沿着第一方向的100晶体方向；以及第二半导体材料的第二鳍式有源区域，设置在第二区域内，并且定向为第一方向，其中，第二鳍式有源区域具有沿着第一方向的110晶体方向。本发明还提供了半导体结构的制造方法。

技术领域

本发明的实施例一般地涉及半导体技术领域，更具体地，涉及半导体结构及其制造方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)工业经历了快速增长。IC材料和设计的技术进步产生了多代IC，其中，每一代都具有比先前一代更小且更复杂的电路。在IC演进过程中，功能密度(即，单位芯片面积中的互连器件的数量)通常在增加，同时几何尺寸(即，可使用制造工艺创建的最小组件(或线))减小。这种规模缩小工艺通常通过增加生产效率和降低相关成本来提供很多益处。

这样的按比例缩小还增加了IC的处理和制造的复杂度，并且要实现的这些进步。需要IC加工和制造方面的类似发展。例如，已经引入诸如鳍式场效应晶体管(FinFET)的三维晶体管以代替平面晶体管。此外，对于器件速度和性能，期望增加载流子迁移率。然而，现有的结构和相关方法不适用于包括FinFET的3D结构。

尽管现有的FINFET器件和制造FINFET器件的方法通常已满足它们的期望目的，但是它们还不能完全满足所有方面的要求。例如，对于包括FinFET的3D结构，特别是对于高迁移率沟道，现有结构和相关方法是不适当的或未被优化。因此，需要一种集成电路结构及其制造方法来解决上述问题。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种半导体结构，包括：半导体衬底，具有第一区域和第二区域；第一半导体材料的第一鳍式有源区域，设置在所述第一区域内，定向为第一方向，其中，所述第一鳍式有源区域具有沿着所述第一方向的100晶体方向；以及第二半导体材料的第二鳍式有源区域，设置在所述第二区域内，并且定向为所述第一方向，其中，所述第二鳍式有源区域具有沿着所述第一方向的110晶体方向。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于制造半导体结构的方法，包括：接合第一半导体衬底和第二半导体衬底，使得对应的晶体方向001具有45度旋转；在所述第二半导体衬底上形成图案化的掩模以覆盖第一区域并且暴露第二区域；蚀刻所述第二区域内的第二半导体衬底以暴露所述第一半导体衬底；在所述第二区域内的第一半导体衬底上外延生长第二半导体材料；以及图案化所述第二半导体衬底和所述第二半导体材料以在所述第一区域中形成第一鳍式有源区域并且在所述第二区域中形成第二鳍式有源区域，其中，所述第一鳍式有源区域定向为第一方向并且具有沿着所述第一方向的晶体方向100，其中，所述第二鳍式有源区域定向为所述第一方向并且具有沿着所述第一方向的晶体方向110。

根据本发明的又一方面，提供了一种半导体结构，包括：半导体衬底，具有第一区域和第二区域；第一半导体材料的第一鳍式有源区域，设置在所述第一区域内，定向为第一方向，并且通过介电部件与所述半导体衬底隔离，其中，所述第一鳍式有源区域具有沿着所述第一方向的100晶体方向；第二半导体材料的第二鳍式有源区域，设置在所述第二区域内，并且定向为所述第一方向，其中，所述第二鳍式有源区域具有沿着所述第一方向的110晶体方向；n型鳍式场效应晶体管(NFinFET)，形成在所述第一鳍式有源区域上；以及p型鳍式场效应晶体管(PFinFET)，形成在所述第二鳍式有源区域上。

附图说明

当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以最佳地理解本发明的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。

图1是根据一些实施例的集成电路制造方法的流程图。

图2是根据一些实施例构造的待接合以形成半导体结构的两个半导体衬底的俯视图。