[发明专利]鳍式场效应晶体管器件的鳍结构的形成方法

权利要求书

1.一种方法，包括：

在由第一半导体材料形成并且具有与第二区域相邻的第一区域的衬底层中，去除所述衬底层的在所述第二区域中的第一半导体材料的一部分，所述第二区域保留由所述第一半导体材料制成的底部部分；

外延生长覆盖所述底部部分的第二半导体材料；

将由所述第一半导体材料制成的所述底部部分转化成所述第二半导体材料，使得通过所述第一半导体材料限定所述第一区域并且通过所述第二半导体材料限定所述第二区域；

对所述第一区域中的所述第一半导体材料进行构图，以限定第一导电类型的鳍式FET晶体管的第一鳍结构；以及

对所述第二区域中的所述第二半导体材料进行构图，以限定第二导电类型的鳍式FET晶体管的第二鳍结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底层是绝缘体上硅(SOI)衬底的顶部半导体层。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在经转化的底部部分上外延生长所述第二半导体材料，使得所述第二区域中的所述第二半导体材料至少与所述第一区域中的所述第一半导体材料一样高。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：对顶表面进行平坦化，以在相同高度处提供所述第一区域中的第一半导体材料和所述第二区域中的第二半导体材料。

5.根据权利要求1所述的方法，其中去除所述衬底层的在所述第二区域中的第一半导体材料的一部分限定侧壁，所述方法进一步包括在所述侧壁上形成间隔物，其中所述间隔物将所述第二区域中的第二半导体材料与所述第一区域中的所述第一半导体材料隔开。

6.根据权利要求5所述的方法，其中形成所述间隔物包括：在所述侧壁上形成氧化物层以及在所述氧化物层上形成氮化物层。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一半导体材料是硅并且所述第二半导体材料是锗硅。

8.根据权利要求7所述的方法，其中转化包括：将来自锗硅外延生长的第二半导体材料的锗驱入所述底部部分的硅第一半导体材料中。

9.根据权利要求7所述的方法，其中由所述第一半导体材料形成的所述第一导电类型的鳍式FET晶体管为n沟道器件，并且其中由所述第二半导体材料形成的所述第二导电类型的鳍式FET晶体管为p沟道器件。

10.一种方法，包括：

在由第一半导体材料形成并且具有与第二区域相邻的第一区域的衬底层中，去除所述衬底层的在所述第二区域中的第一半导体材料的一部分以限定侧壁，所述第二区域保持由所述第一半导体材料制成的底部部分；

第一次外延生长覆盖所述第二区域中的所述侧壁和所述底部部分的第二半导体材料；

在所述第二半导体材料之上保形地沉积氧化物层；

施加热处理以将在所述侧壁和所述底部部分处的所述第一半导体材料转化成所述第二半导体材料；

去除所述氧化物层；

从第一次外延生长的所述第二半导体材料和经转化的底部部分在所述第二区域中第二次外延生长所述第二半导体材料，使得通过所述第一半导体材料限定所述第一区域并且通过所述第二半导体材料限定所述第二区域；

对所述第一区域中的所述第一半导体材料进行构图，以限定第一导电类型的鳍式FET晶体管的第一鳍结构；以及

对所述第二区域中的所述第二半导体材料进行构图，以限定第二导电类型的鳍式FET晶体管的第二鳍结构。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述衬底层为绝缘体上硅(SOI)衬底的顶部半导体层。

12.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：对顶表面进行平坦化，以在相同高度处提供所述第一区域中的第一半导体材料和所述第二区域中的第二半导体材料。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一半导体材料为硅并且所述第二半导体材料为锗硅。

14.根据权利要求13所述的方法，其中施加所述热处理包括：将来自第一次外延生长的所述第二半导体材料的锗驱入所述底部部分的硅第一半导体材料中。