[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种形成半导体结构的方法，包括：

提供具有第一半导体材料的衬底；

创建覆盖所述衬底的nFET区域的掩模；

蚀刻所述衬底的pFET区域以形成沟槽；

在所述沟槽中外延生长第二半导体材料，其中，所述第二半导体材料与所述第一半导体材料不同；以及

图案化所述nFET区域和所述pFET区域，以在所述nFET区域中产生第一鳍，并且在所述pFET区域中产生第二鳍，其中，所述第一鳍包括所述第一半导体材料，并且所述第二鳍包括位于底部上方的顶部，其中，所述顶部包括所述第二半导体材料，并且所述底部包括所述第一半导体材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述衬底是硅衬底，并且所述第二半导体材料包括硅锗。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在外延生长所述第二半导体材料之后，平坦化所述nFET区域和所述pFET区域的顶面。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，图案化所述nFET区域和所述pFET区域包括：

在所述nFET区域和所述pFET区域上方形成鳍硬掩模；以及

通过相同的工艺通过所述鳍硬掩模蚀刻所述nFET区域和所述pFET区域，以产生所述第一鳍和所述第二鳍。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，蚀刻所述nFET区域和所述pFET区域包括：

通过所述鳍硬掩模各向异性蚀刻所述nFET区域和所述pFET区域；

在所述各向异性蚀刻之后，通过所述鳍硬掩模各向同性蚀刻所述nFET区域和所述pFET区域；

利用处理气体混合物处理由所述各向异性蚀刻和所述各向同性蚀刻产生的结构；以及

重复所述各向异性蚀刻、所述各向同性蚀刻和所述处理，以在所述nFET区域中产生所述第一鳍，并且在所述pFET区域中产生所述第二鳍，其中，所述各向异性蚀刻、所述各向同性蚀刻和所述处理施加不同的气体。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述各向异性蚀刻包括施加HBr、Cl₂、Ar或它们的混合物。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述各向同性蚀刻包括施加NF₃、CHF₃、CF₄或它们的混合物。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述处理包括施加O₂、CO₂、SF₆、CH₃F或它们的混合物。

9.一种半导体结构，包括：

衬底；

第一鳍，从所述衬底延伸；以及

第二鳍，从所述衬底延伸，其中，所述第二鳍包括位于底部上方的顶部，所述第一鳍和所述第二鳍的所述底部包括晶体硅，所述第二鳍的所述顶部包括具有比硅高的电荷载流子迁移率的半导体材料，所述第二鳍的顶面和所述第一鳍的顶面基本共面，并且所述第二鳍的所述底部比所述第一鳍向所述衬底延伸更深。

10.一种半导体结构，包括：

衬底；

两个第一鳍，彼此相邻并且从所述衬底的第一区域延伸；

两个第二鳍，彼此相邻并且从所述衬底的第二区域延伸；以及

隔离结构，位于所述衬底上方并且与所述第一鳍和所述第二鳍相邻，其中，所述第二鳍的每个包括位于底部上方的顶部，所述第一鳍和所述第二鳍的所述底部包括晶体硅，所述第二鳍的所述顶部包括硅锗，所述第二鳍的顶面和所述第一鳍的顶面基本共面，所述第二鳍的每个比所述第一鳍高。