[发明专利]半导体结构及其制造方法

权利要求书

1.一种形成CMOS半导体器件的方法，包括：

提供半导体结构，所述半导体结构包括半导体衬底和在所述半导体衬底上方的从第一区延伸到第二区的第一半导体材料，其中所述半导体衬底和所述第一半导体材料具有不同的晶体取向，所述半导体结构包括堆叠在所述半导体衬底和所述第一半导体材料之间的介电层；

去除所述第二区中的所述第一半导体材料的部分以形成凹槽，所述凹槽暴露设置在所述第一区中的所述第一半导体材料的侧壁，其中所述去除所述第一半导体材料的部分还包括去除所述介电层的部分以暴露在所述第二区中的所述半导体衬底的顶面；

形成毯状层介电材料以覆盖暴露的所述顶面、所述侧壁以及所述第一区中第一半导体材料的顶部，对所述毯状层介电材料进行去除操作以形成覆盖所述侧壁的侧部介电材料；

当所述侧部介电材料覆盖所述侧壁时，在邻近所述侧部介电材料的所述第二区中外延生长第二半导体材料，所述半导体衬底和所述第二半导体材料具有相同的晶体取向；以及

形成包括所述第一半导体材料的第一鳍和包括所述第二半导体材料的第二鳍，其中在形成所述第一鳍和第二鳍的过程中所述侧部介电材料完全被去除，所述第二鳍中的第二半导体材料用作全环栅晶体管的沟道，并且所述第二半导体材料与第一半导体材料沿着第一方向横向间隔开，所述第一方向与所述第二鳍的延伸方向垂直相交，并且所述第一方向与所述延伸方向所确定的平面平行于所述半导体衬底的顶面，

其中，覆盖所述侧壁的所述介电材料设置为：使得外延生长的所述第二半导体材料中没有形成转折区。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述第一半导体材料包括与多个第二半导体层交错的多个第一半导体层，所述第一半导体层和所述第二半导体层具有不同的材料组成；以及

所述第二半导体材料包括与多个第四半导体层交错的多个第三半导体层，所述第三半导体层和所述第四半导体层具有不同的材料组成。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述介电材料包括金属氧化物。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二半导体材料在所述第二区的底面低于所述第一半导体材料在 所述第一区的底面。

5.根据权利要求2所述的方法，其中：

所述多个第一半导体层和所述多个第三半导体层包括包含硅的相同的材料组成；以及

所述多个第二半导体层和所述多个第四半导体层包括具有不同锗浓度的硅锗。

6.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述第一半导体材料处于顶面在(110)晶面上的第一晶体结构；以及

所述第二半导体材料处于顶面在(100)晶面上的第二晶体结构。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二半导体材料还包括与多个第四半导体层交错的多个第三半导体层，所述第三半导体层包括硅，所述第四半导体层包括硅锗。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，形成覆盖所述侧壁的所述侧部介电材料包括：

沉积覆盖所述半导体结构的所述介电材料；以及

从所述半导体结构的顶面去除所述介电材料的部分，其中，覆盖所述侧壁的所述介电材料的另一部分保留。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，去除所述第一半导体材料的部分包括：

在所述第一区中形成覆盖所述第一半导体材料的硬掩模；以及

蚀刻所述第二区中的所述第一半导体材料以形成所述凹槽。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述硬掩模和所述介电材料具有不同的蚀刻选择性。