[发明专利]半导体器件及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底内包含成对的P型掺杂区以及N型掺杂区，所述P型掺杂区以及N型掺杂区相互隔离；

形成多个本征Ge结构，所述本征Ge结构位于各对P型掺杂区以及N型掺杂区之间的半导体衬底的正面；

自所述半导体衬底的背面进行刻蚀，以在每个本征Ge结构形成一个或多个孔洞，其中，每个本征Ge结构的孔洞的截面积之和小于所述本征Ge结构的截面积，且自所述半导体衬底与所述本征Ge结构之间的界面起，所述孔洞在所述本征Ge结构内的深度小于所述本征Ge结构的深度；

形成填充所述孔洞的介质层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成多个本征Ge结构包括：

在所述半导体衬底的表面形成氧化层；

对所述氧化层进行刻蚀，以在各对P型掺杂区以及N型掺杂区之间形成沟槽，所述沟槽暴露出所述半导体衬底的表面；

在所述沟槽内，外延生长本征Ge材料，以形成所述本征Ge结构。

3.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在自所述半导体衬底的背面进行刻蚀之前，还包括：

自所述半导体衬底的背面，对所述半导体衬底进行减薄。

4.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成填充所述孔洞的介质层包括：

形成覆盖所述孔洞的底部表面与侧壁的介质薄膜；

在所述介质薄膜的表面形成填充介质层，所述填充介质层填充所述孔洞，且所述填充介质层的表面超出所述半导体衬底的表面。

5.根据权利要求4所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述介质薄膜选自：氧化层薄膜和钝化层薄膜的堆叠层、氧化层薄膜、钝化层薄膜。

6.根据权利要求5所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述氧化层薄膜满足以下一项或多项：

所述氧化层薄膜的材料为SiO₂；

所述氧化层薄膜的形成工艺的温度低于预设温度；

所述氧化层薄膜的厚度为1.5nm至6nm。

7.根据权利要求6所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述氧化层薄膜的形成工艺为DPO工艺或ALD工艺。

8.根据权利要求5所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述钝化层薄膜满足以下一项或多项：

所述钝化层薄膜的材料为介电常数大于预设介电常数阈值的介质材料；

所述钝化层薄膜的厚度为5nm至200nm。

9.根据权利要求8所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述钝化层薄膜的材料为HfO₂或Al₂O₃。

10.根据权利要求4所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述填充介质层的材料选自：氧化硅、氮化硅。

11.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，自所述半导体衬底的背面进行刻蚀，以在每个本征Ge结构形成一个或多个孔洞包括：在所述半导体衬底的背面形成图形化的光刻胶层；

以所述光刻胶层为掩膜，刻蚀覆盖所述本征Ge结构的半导体衬底的一部分，以及刻蚀所述本征Ge结构的一部分，以得到所述孔洞。

12.一种半导体器件，其特征在于，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底内包含成对的P型掺杂区以及N型掺杂区，所述P型掺杂区以及N型掺杂区相互隔离；

多个本征Ge结构，位于各对P型掺杂区以及N型掺杂区之间的半导体衬底的正面；

一个或多个孔洞，位于每个本征Ge结构中，其中，每个本征Ge结构的孔洞的截面积之和小于所述本征Ge结构的截面积，且自所述半导体衬底与所述本征Ge结构之间的界面起，所述孔洞在所述本征Ge结构内的深度小于所述本征Ge结构的深度；

介质层，填充所述孔洞。