[发明专利]包括凹槽中的应力源的半导体器件及其形成方法

说明书

本发明公开了一种包括凹槽中的应力源的半导体器件和形成该半导体器件的方法。所述方法可以包括在有源区中形成沟槽，所述沟槽可以包括所述有源区的凹口部分。所述方法还可以包括在所述沟槽中形成嵌入式应力源。所述嵌入式应力源可以包括下部半导体层和上部半导体层，所述上部半导体层的宽度窄于所述下部半导体层的宽度。所述上部半导体层的侧部可以不与所述下部半导体层的侧部对准，并且所述上部半导体层的最上表面可以高于所述有源区的最上表面。

技术领域

本公开主要涉及电子学领域，更具体地，涉及半导体器件。

背景技术

为了改善半导体器件的电特性，已开发了各种应力技术。

发明内容

一种半导体器件，可以包括：衬底，其包括有源区；栅电极，其在所述有源区上；以及沟槽，其在与所述栅电极的侧部相邻的有源区中。所述沟槽可以包括所述有源区的凹口部分（notched portion）。所述半导体器件还可以包括嵌入式应力源，其在所述沟槽中。所述嵌入式应力源可以包括下部半导体层以及位于所述下部半导体层上的上部半导体层。所述上部半导体层的第一宽度可以窄于所述下部半导体层的第二宽度，并且所述上部半导体层的侧表面的对准线（alignment）可以偏移于所述下部半导体层的外侧表面。所述上部半导体层的最上表面可以高于所述有源区的最上表面。

根据各种实施例，所述下部半导体层可以包括硅锗层，所述上部半导体层可以包括硅层或硅锗层。所述下部半导体层的锗浓度可以大于所述上部半导体层的锗浓度。

在各种实施例中，所述下部半导体层可以包括第一半导体层和第二半导体层，所述第二半导体层在所述沟槽的表面与所述第一半导体层之间。所述第一半导体层可以包括硼和锗。所述第一半导体层的锗浓度可以大于所述第二半导体层的锗浓度。

根据各种实施例，所述上部半导体层的最下部分可以低于所述下部半导体层的最上表面，所述下部半导体层的最上表面可以高于所述有源区的最上表面。所述下部半导体层可以与所述上部半导体层的侧部和底部接触。

根据各种实施例，所述半导体器件还可以包括隔离物，其在所述上部半导体层与所述栅电极之间。所述下部半导体层可以与所述隔离物的侧部和底部接触，并且所述上部半导体层可以与所述隔离物分隔开。

在各种实施例中，所述半导体器件还可以包括附加隔离物，其在所述上部半导体层与所述栅电极之间。所述附加隔离物可以与所述下部半导体层的最上表面和所述上部半导体层的侧部接触。所述上部半导体层的最下部分可以低于所述附加隔离物的最下表面。

根据各种实施例，所述半导体器件还可以包括轻掺杂漏极（LDD），其在与所述栅电极的侧部相邻的有源区中。所述LDD可以包括硼和磷，并且所述LDD的磷浓度的范围可以是大约5E18原子/cm³至大约1E19原子/cm³。

根据各种实施例，所述半导体器件还可以包括：轻掺杂漏极（LDD），其在与所述栅电极的侧部相邻的有源区中；以及快刻蚀区，其在所述LDD与所述嵌入式应力源之间。所述快刻蚀区可以包括磷。