[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，其特征在于，包括：

衬底；

介电层，位于所述衬底上；

开口，位于所述介电层和衬底内，所述开口的底部低于所述衬底表面，所述开口的顶部与所述介电层的顶面齐平；

光电层，位于所述开口中；

沟槽，位于所述光电层侧部的部分厚度的所述介电层中，所述沟槽环绕所述光电层；

覆盖层，位于所述沟槽内和所述介电层的顶部。

2.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述光电层的材料包括Ge。

3.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，沿垂直于所述沟槽的侧壁方向，所述沟槽的横向尺寸为400纳米至6000纳米。

4.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述沟槽底部至所述光电层顶部的距离为100纳米至300纳米。

5.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述光电层的顶面为凸面。

6.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述衬底的材料包括硅、锗化硅、碳化硅或绝缘体上的硅。

7.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述介电层的材料包括氧化硅和氮化硅中的一种或多种。

8.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述覆盖层的材料包括氧化硅、多晶硅和氮化硅中的一种或多种。

9.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底顶部形成有介电层，所述介电层中形成开口，所述开口贯穿所述介电层，并延伸至部分厚度的所述衬底中；

在所述开口中形成光电层；

去除所述光电层侧部的部分厚度的所述介电层，在所述介电层中形成环绕所述光电层的沟槽，且所述沟槽露出所述光电层；

形成覆盖所述介电层和光电层的覆盖层，所述覆盖层还填充于所述沟槽内。

10.如权利要求9所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，采用外延生长工艺，形成所述光电层。

11.如权利要求9所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在所述开口中形成光电层的步骤中，所述光电层的材料包括Ge。

12.如权利要求9所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在所述开口中形成光电层的步骤中，所述光电层的顶部低于所述介电层的顶部。

13.如权利要求9所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在形成所述沟槽的步骤中，所述沟槽底部至光电层顶部的距离为100纳米至300纳米。

14.如权利要求9所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在形成所述沟槽的步骤中，沿垂直于所述沟槽的侧壁方向，所述沟槽的横向尺寸为400纳米至6000纳米。

15.如权利要求9所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述沟槽的步骤包括：采用湿法刻蚀工艺对所述介电层进行无掩膜刻蚀。

16.如权利要求15所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述湿法刻蚀工艺采用的刻蚀溶液包括稀释的氢氟酸溶液。

17.如权利要求9所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，通过化学气相沉积工艺，形成覆盖所述介电层和光电层的覆盖层。