[发明专利]半导体装置的形成方法

权利要求书

1.一种半导体装置的形成方法，包括：

提供一基底，在该基底上设置多个第一半导体层和多个第二半导体层，其中所述多个第一半导体层和所述多个第二半导体层具有不同的材料组成且在一垂直方向上交错设置，其中所述多个第一半导体层和所述多个第二半导体层各自在该基底的一第一区域和一第二区域之上延伸；

将所述多个第一半导体层和所述多个第二半导体层图案化，以在该第一区域中形成一第一鳍及在该第二区域中形成一第二鳍；

从该第一鳍和该第二鳍移除所述多个第一半导体层，使得图案化的所述多个第二半导体层的一第一部分在该第一鳍中形成多个第一悬浮纳米结构，且图案化的所述多个第二半导体层的一第二部分在该第二鳍中形成多个第二悬浮纳米结构；

在该第二鳍中的所述多个第二悬浮纳米结构上形成多个第三半导体层；以及

进行一退火制程，以驱使所述多个第三半导体层中含有的材料进入对应的该第二鳍中的所述多个第二悬浮纳米结构中。

2.如权利要求1所述的半导体装置的形成方法，其中形成所述多个第三半导体层包含外延成长所述多个第三半导体层中的每一个，以环绕该第二鳍中的一对应的第二悬浮纳米结构，且其中所述多个第三半导体层和所述多个第二半导体层具有不同的材料组成。

3.如权利要求1所述的半导体装置的形成方法，其中在进行该退火制程期间，所述多个第三半导体层中含有的材料均匀地分布在所述多个第二悬浮纳米结构的多个中间区段中，且以梯度变化形态分布在所述多个第二悬浮纳米结构的多个末端区段中。

4.如权利要求1所述的半导体装置的形成方法，其中由被驱使进入所述多个第二悬浮纳米结构中的材料所致，该第一鳍中的所述多个第一悬浮纳米结构用于n型晶体管，且其中该第二鳍中的所述多个第二悬浮纳米结构用于p型晶体管。

5.如权利要求1所述的半导体装置的形成方法，其中该退火制程包括使用包含氮气但不包含氧气的气体。

6.如权利要求1所述的半导体装置的形成方法，其中在该退火制程之前，所述多个第三半导体层包含介于10％至100％之间的锗，且其中在该退火制程之后，所述多个第三半导体层包含不高于70％的锗。

7.如权利要求1所述的半导体装置的形成方法，其中在该退火制程之后，各第三半导体层及其对应的第二半导体层共同在该第二鳍中形成一新悬浮通道，且其中该方法还包括修整该第二鳍中的该新悬浮通道以具有与该第一鳍中的所述多个第一悬浮纳米结构相同的厚度。

8.如权利要求1所述的半导体装置的形成方法，还包括：

在该第一鳍之上形成一第一栅极堆叠，其中该第一栅极堆叠的一部分环绕所述多个第一悬浮纳米结构；以及

在该第二鳍之上形成一第二栅极堆叠，其中该第二栅极堆叠的一部分环绕所述多个第二悬浮纳米结构。

9.一种半导体装置的形成方法，包括：

在一第一鳍中形成多个第一悬浮层以及在一第二鳍中形成多个第二悬浮层，其中所述多个第一悬浮层和所述多个第二悬浮层具有相同的一第一半导体材料；

在该第二鳍中的所述多个第二悬浮层上外延成长多个第三层，其中所述多个第三层包含一第二半导体材料，该第二半导体材料与该第一半导体材料不同；以及

驱使该第二半导体材料从所述多个第三层迁移进入对应的该第二鳍中的所述多个第二悬浮层中。

10.如权利要求9所述的半导体装置的形成方法，其中形成所述多个第一悬浮层和所述多个第二悬浮层包括：

形成交错设置的该第一半导体材料的多个层与一额外半导体材料的多个层；

将交错设置的所述多个层图案化，以形成一第一鳍和一第二鳍；以及

从图案化的交错设置的所述多个层移除该额外半导体材料，借此形成该第一鳍中的所述多个第一悬浮层和该第二鳍中的所述多个第二悬浮层。