[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种制造半导体器件的方法，包括：

在衬底上依次形成第一半导体层和第二半导体层；

对第二半导体层、第一半导体层进行构图，以形成初始鳍；

在衬底上形成隔离层，所述隔离层露出所述第一半导体层的一部分，从而限定出位于隔离层上方的鳍；

在隔离层上形成横跨鳍的栅堆叠，

其中，所述第一半导体层包括化合物半导体，且所述化合物半导体中的至少一种成分的浓度沿第一半导体层和第二半导体层的堆叠方向具有渐变分布。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，衬底包括体Si，第一半导体层包括SiGe，第二半导体层包括Si，且第一半导体层中Ge的浓度具有渐变分布。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在第一半导体层中，Ge的浓度从第一半导体层的中部向着衬底和第二半导体层的方向逐渐降低。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在形成隔离层之前，该方法还包括：

选择性刻蚀初始鳍中的第一半导体层，使其横向凹入；以及

在所述横向凹入中填充电介质，以形成体侧墙。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在形成初始鳍的操作中，还进一步对衬底进行构图。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：对初始鳍进行氧化，以使初始鳍顶部的角部圆滑。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，形成隔离层包括：

在衬底上淀积电介质材料，使得电介质材料实质上覆盖初始鳍，其中位于初始鳍顶部的电介质材料厚度充分小于位于衬底上的电介质材料厚度；以及

对电介质材料进行回蚀。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，位于初始鳍顶部的电介质材料厚度小于位于衬底上的电介质材料厚度的三分之一。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，通过高密度等离子体(HDP)淀积形成电介质材料。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，在衬底上形成多个初始鳍，且位于每一初始鳍顶部的电介质材料厚度小于与其相邻的初始鳍之间间距的二分之一。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，对于p型器件，第一半导体层中掺杂n型杂质；对于n型器件，第一半导体层中掺杂p型杂质。

12.根据权利要求1所述的方法，在构图鳍之前，该方法还包括：

在第二半导体层上形成保护层。

13.根据权利要求7所述的方法，其中，

在构图鳍之前，该方法还包括：在第二半导体层上形成保护层，

其中，所述隔离层和所述保护层包括相同的电介质材料。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，形成栅堆叠包括：

形成横跨鳍的牺牲栅堆叠；

在牺牲栅堆叠的侧壁上形成侧墙；

在衬底上形成电介质层，并平坦化，以露出牺牲栅堆叠；

选择性去除牺牲栅堆叠，从而侧墙限定空隙；以及

在所述空隙中形成栅堆叠。

15.一种半导体器件，包括：

衬底；

在衬底上依次形成的构图的第一半导体层和第二半导体层；

在衬底上形成的隔离层，所述隔离层的顶面位于第一半导体层的顶面和底面之间，从而限定出位于隔离层上方的鳍；以及

在隔离层上形成的横跨鳍的栅堆叠，

其中，所述第一半导体层包括化合物半导体，且所述化合物半导体中的至少一种成分的浓度沿鳍的高度方向具有渐变分布。

16.根据权利要求15所述的半导体器件，其中，衬底包括体Si，第一半导体层包括SiGe，第二半导体层包括Si，且第一半导体层中Ge的浓度具有渐变分布。

17.根据权利要求16所述的半导体器件，其中，在第一半导体层中，Ge的浓度从第一半导体层的中部向着衬底和第二半导体层的方向逐渐降低。

18.根据权利要求15所述的半导体器件，其中，第一半导体层相对于第二半导体层横向凹入，且该半导体器件还包括在所述横向凹入中形成的体侧墙。

19.根据权利要求15所述的半导体器件，其中，鳍顶部的角部是圆滑的。

20.根据权利要求15所述的半导体器件，其中，对于p型器件，第一半导体层中掺杂n型杂质；对于n型器件，第一半导体层中掺杂p型杂质。