[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，包括：

第一鳍片，由第一半导体材料形成；以及

第二鳍片，包括由第二半导体材料形成的层，

其中所述第一半导体材料是硅(Si)，而所述第二半导体材料是硅锗(SiGe)。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述第二鳍片还包括在所述由第二半导体材料形成的层下的由第一半导体材料形成的层。

3.如权利要求1所述的半导体装置，还包括分别在所述第一鳍片和所述第二鳍片上的硬掩模层。

4.如权利要求1所述的半导体装置，还包括在所述第一鳍片和所述第二鳍片下的绝缘体层。

5.如权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一鳍片用于形成N沟道半导体器件，而所述第二鳍片用于形成P沟道半导体器件。

6.如权利要求5所述的半导体装置，还包括用于所述N沟道半导体器件和P沟道半导体器件的栅极绝缘层和栅极。

7.如权利要求6所述的半导体装置，其中用于所述N沟道半导体器件的栅极和用于所述P沟道半导体器件的栅极分别由具有相应的适当功函数的金属形成。

8.一种制造半导体装置的方法，包括以下步骤：

(a)提供第一衬底，所述第一衬底具有第一半导体层以及在所 述第一半导体层上的硬掩模层，其中所述第一半导体层包括第一区域和第二区域，所述第一区域包括由第一半导体材料形成的层，而所述第二区域包括由第二半导体材料形成的层，其中所述第一半导体材料是硅(Si)，而所述第二半导体材料是硅锗(SiGe)；

(b)在所述硬掩模上形成具有第一图案和第二图案的掩模，以使得第一图案位于所述第一区域上，而第二图案位于所述第二区域上；

(c)利用所述掩模刻蚀所述硬掩模和所述第一半导体层，以在所述第一区域中形成第一鳍片并在所述第二区域中形成第二鳍片，并且使得所述第一鳍片由所述第一半导体材料形成，而所述第二鳍片包括由第一半导体材料形成的层。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述第一鳍片适于形成N沟道半导体器件，而所述第二鳍片适于形成P沟道半导体器件。

10.如权利要求8所述的方法，其中形成所述掩模的步骤(b)包括：

(b1)在所述硬掩模层上形成芯轴层，所述芯轴层中形成有开口，所述开口的两个侧壁分别在所述第一区域和所述第二区域上；

(b2)形成分别在所述开口的两个侧壁上的第一间隔物和第二间隔物，来分别作为所述第一图案和所述第二图案；以及

(b3)去除所述芯轴层。

11.如权利要求8所述的方法，还包括如下步骤：

(d)去除所述掩模。

12.如权利要求11所述的方法，还包括如下步骤：

(e)去除所述硬掩模。 

13.如权利要求8所述的方法，其中提供第一衬底的步骤(a)包括：

(a1)提供第二衬底，所述第二衬底包括初始半导体层，所述初始半导体层由Si形成；以及

(a2)在所述初始半导体层中选择性地形成SiGe层。

14.如权利要求8-13中任一项所述的方法，其中所述第一衬底还包括在所述第一半导体层下的绝缘体层。

15.如权利要求13所述的方法，其中步骤(a2)包括：

(a21)在所述初始半导体层上形成牺牲阻挡层；

(a22)形成穿过所述牺牲阻挡层并延伸到所述初始半导体层中的开口；

(a23)在所述开口中选择性地生长SiGe；以及

(a24)去除所述牺牲阻挡层。

16.如权利要求13所述的方法，还包括：

(a3)在(a2)步骤之后，对所形成的SiGe层进行退火或氧化。

17.如权利要求8所述的方法，还包括：

(f)形成用于所述N沟道半导体器件和P沟道半导体器件的栅极绝缘层和栅极。

18.如权利要求17所述的方法，其中用于所述N沟道半导体器件的栅极和用于所述P沟道半导体器件的栅极分别由具有相应的适当功函数的金属形成。