0B)、电介质材料部40P(参见图1OA和10B)、以及作为第一和第二电介质芯帽(42,52 ;参见图7A和7C)的剩余部分的电介质帽部(42P、52P ;参见图9A和9C)。电介质材料层50L、电介质材料部40P和电介质帽部(42P、52P)的去除可通过诸如湿法蚀刻的各向同性蚀刻执行。例如，如果电介质材料层50L、电介质材料部40P和电介质帽部(42P、52P)包括氮化硅，则可采用热磷蚀刻来对含锗半导体鳍30、含锗半导体材料部33、以及化合物半导体材料层70的半导体材料有选择性地去除电介质材料层50L、电介质材料部40P和电介质帽部(42P、52P)的电介质材料。
[0066]参考图12A和12B，可跨环形化合物半导体鳍60和化合物半导体层70的每个组合以及含锗半导体鳍30形成栅极结构(80A、80B、82A、82B)。栅极结构(80A、80B、82A、82B)可包括:第一栅极结构(80A、82A)，其包括第一栅极电介质80A和第一栅电极82A ;以及第二栅极结构(80B、82B)，其包括第二栅极电介质80B和第二栅电极82B。第一栅极结构(80A、82A)可骑跨含锗半导体鳍30中的一个或多个。第二栅极结构(80B、82B)可骑跨环形化合物半导体鳍60和化合物半导体层70的组合中的一个或多个。可选地，第一栅极间隔物86A可在第一栅极结构(80A、82A)周围形成，第二栅极间隔物86B可在第二栅极结构(80B、82B)周围形成。环形化合物半导体鳍60和化合物半导体层70的每个组合以及每个含锗半导体鳍30的各部分可被掺杂以形成源极区和漏极区，从而形成各种鳍场效应晶体管。
[0067]含锗半导体材料部33可向绝缘体层20提供比环形化合物半导体鳍60或化合物半导体层70大的粘附强度。因此，含锗半导体材料部33用作锚定结构，其在本公开的处理步骤期间和之后防止环形化合物半导体鳍60或化合物半导体层70从绝缘体层脱离(delaminat1n)。
[0068]本公开的方法提供了第一类型鳍场效应晶体管和第二类型鳍场效应晶体管的组合，其中第一类型鳍场效应晶体管包含至少一个包括含锗材料的沟道区，第二类型鳍场效应晶体管包含至少一个包括化合物半导体材料的沟道区。这样，分别包括含锗材料和化合物半导体材料的两种类型鳍场效应晶体管可在同一衬底上形成。
[0069]虽然已经就具体实施例描述了本公开，但鉴于上述描述很明显的是，大量替代、修改和变化对于本领域技术人员而言将是显而易见的。本文中描述的每个实施例可以单独地或与任何其他实施例组合地实施，除非另外明确声明或者很明显不能共存。因此，本公开旨在涵盖落入本公开的范围和精神以及以下权利要求内的所有这样的替代、修改和变化。
【主权项】
1.一种半导体结构，包括: 环形化合物半导体鳍，其包含化合物半导体材料并且位于绝缘体层上；以及 含锗半导体材料部的对，其与所述环形化合物半导体鳍的侧壁接触。
2.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，所述环形化合物半导体鳍包括: 彼此平行的纵长半导体鳍部的对；以及 横向半导体鳍部的对。
3.根据权利要求2所述的半导体结构，其中，所述纵长半导体鳍部的对的内侧壁的端部和所述横向半导体鳍部的对的内侧壁接触所述含锗半导体材料部的对。
4.根据权利要求1所述的半导体结构，进一步包括:化合物半导体材料层，其包含另一化合物半导体材料，并且与所述含锗半导体材料部的对的侧壁表面和所述环形化合物半导体鳍外延对准。
5.根据权利要求4所述的半导体结构，其中，所述化合物半导体材料层不与所述含锗半导体材料部的对的顶面物理接触。
6.根据权利要求4所述的半导体结构，其中，所述化合物半导体材料层的所述另一化合物半导体材料具有比所述环形化合物半导体鳍的所述化合物半导体材料高的电导率。
7.根据权利要求4所述的半导体结构，其中，所述环形化合物半导体鳍被所述化合物半导体材料层、所述含锗半导体材料部的对、以及所述绝缘体层密封。
8.根据权利要求4所述的半导体结构，其中，所述化合物半导体材料层的所述另一化合物半导体材料被外延对准到所述化合物半导体材料和所述含锗半导体材料部的对中的半导体材料。
9.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，所述含锗半导体材料部的对包含选自锗和硅锗合金的材料。
10.根据权利要求1所述的半导体结构，进一步包括位于所述绝缘体层上且具有与所述含锗半导体材料部的对相同的组成的半导体鳍。
11.一种形成半导体结构的方法，包括: 在绝缘体层上形成含锗芯结构； 通过化合物半导体材料的选择性外延，在所述含锗芯结构周围形成包含化合物半导体材料的环形化合物半导体鳍；以及 去除所述含锗芯结构的一部分，其中所述含锗芯结构的剩余部分构成与所述环形化合物半导体鳍的侧壁接触的含锗半导体材料部的对。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括直接在所述环形化合物半导体鳍上形成包含另一化合物半导体材料的化合物半导体材料层。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述另一化合物半导体材料与所述环形化合物半导体鳍外延对准。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述另一化合物半导体材料是通过选择性外延工艺沉积的。
15.根据权利要求12所述的方法，进一步包括: 在所述含锗芯结构之上形成至少一个电介质芯帽；以及 在掩蔽层覆盖所述至少一个电介质芯帽的端部的同时，蚀刻所述含锗芯结构的所述一部分和所述至少一个电介质芯帽的物理暴露部分。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述另一化合物半导体材料被沉积在所述含锗半导体材料部的对的侧壁上。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述另一化合物半导体材料与所述含锗半导体材料部的对中的含锗半导体材料外延对准。
18.根据权利要求12所述的方法，其中，所述化合物半导体材料层的所述另一化合物半导体材料具有比所述环形化合物半导体鳍的所述化合物半导体材料高的电导率。
19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述含锗半导体材料部的对包含选自锗和硅锗合金的材料。
20.根据权利要求11所述的方法，进一步包括在所述绝缘体层上形成半导体鳍，所述半导体鳍具有与所述含锗芯结构相同的组成。
【专利摘要】本发明提供含锗鳍与化合物半导体鳍的集成。在绝缘体层上形成含锗层和电介质帽层的叠层。该叠层被图案化以形成含锗半导体鳍和其上具有电介质帽结构的含锗芯结构。电介质掩蔽层被沉积和图案化以掩蔽含锗半导体鳍，同时使所述含锗芯结构的侧壁物理暴露。通过选择性外延化合物半导体材料，在每个含锗芯结构的周围形成环形化合物半导体鳍。每个含锗芯的中心部可被去除以使所述环形化合物半导体鳍的内侧壁物理暴露。可在所述环形化合物半导体鳍的物理暴露表面上形成高迁移率化合物半导体层。电介质掩蔽层和鳍帽电介质可被去除以提供含锗半导体鳍和化合物半导体鳍。
【IPC分类】H01L29-78, H01L27-12, H01L21-336
【公开号】CN104733472
【申请号】CN201410709261
【发明人】陈国仕, 郑政玮, Y-H·金, 小林雅治, E·莱奥班顿, 朴大奎, D·K·萨达那
【申请人】国际商业机器公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年11月28日
【公告号】US9054192, US20150179739