[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

形成基底，所述基底包括PMOS区，所述基底包括衬底以及凸出于所述衬底的半导体柱，所述PMOS区的半导体柱包括第一半导体柱以及位于所述第一半导体柱上的第二半导体柱，所述第二半导体柱中Ge的摩尔百分比大于所述第一半导体柱中Ge的摩尔百分比；

在所述PMOS区第一半导体柱的底部内形成PMOS漏区；

形成所述PMOS漏区后，形成包围所述半导体柱的栅极结构，所述PMOS区的栅极结构覆盖所述第一半导体柱和第二半导体柱的交界处且露出所述第二半导体柱的顶部，被所述栅极结构覆盖的所述半导体柱作为沟道层；

形成所述栅极结构后，在所述第二半导体柱的顶部内形成PMOS源区，且在所述PMOS区中，靠近源区的沟道层中Ge的摩尔百分比大于靠近漏区的沟道层中Ge的摩尔百分比。

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二半导体柱包括依次位于所述第一半导体柱上的多个半导体层，并且，在所述第二半导体柱中，自靠近所述第一半导体柱至远离所述第一半导体柱的方向，半导体层中Ge的摩尔百分比逐渐增加。

3.如权利要求1或2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一半导体柱包括依次位于所述衬底上的多个半导体层，并且，在所述第一半导体柱中，自远离所述第二半导体柱至靠近所述第二半导体柱的方向，半导体层中Ge的摩尔百分比逐渐增加。

4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一半导体柱的材料为Si或SiGe。

5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二半导体柱的材料为SiGe。

6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述PMOS区基底的步骤包括：提供第一半导体材料层，在所述第一半导体材料层上形成第二半导体材料层，所述第二半导体材料层中Ge的摩尔百分比大于所述第一半导体材料层中Ge的摩尔百分比；

依次刻蚀所述第二半导体材料层和所述第一半导体材料层，在所述PMOS区上形成衬底以及凸出于所述衬底的半导体柱。

7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，采用干法刻蚀工艺，依次刻蚀所述第二半导体材料层和所述第一半导体材料层。

8.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述第一半导体材料层上形成所述第二半导体材料层的工艺为外延生长工艺。

9.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二半导体材料层的材料为SiGe，所述外延生长工艺采用的气体为SiH₄、Si₂H₆、GeH₄、和Ge₂H₆气体。

10.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述基底还包括NMOS区；

形成所述NMOS区基底的步骤包括：形成所述第二半导体材料层后，去除所述NMOS区上的第二半导体材料层；在所述NMOS区的第一半导体材料层上形成第三半导体材料层，所述第三半导体材料层和第一半导体材料层的材料相同；

在刻蚀所述PMOS区的第二半导体材料层和第一半导体材料层的过程中，依次刻蚀所述NMOS区的第三半导体材料层和第一半导体材料层，在所述NMOS区上形成所述衬底以及凸出于所述衬底的半导体柱，所述NMOS区的半导体柱包括第一半导体柱以及位于所述第一半导体柱上的第三半导体柱；

在所述NMOS区第一半导体柱的底部内形成NMOS漏区；

形成所述栅极结构的步骤中，所述栅极结构还覆盖所述第一半导体柱和第三半导体柱的交界处且露出所述第三半导体柱的顶部；

形成所述栅极结构之后，所述形成方法还包括：在所述第三半导体柱的顶部内形成NMOS源区。