[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

一种半导体器件及其形成方法，形成方法包括：提供衬底，衬底顶部形成有介电层，介电层中形成开口，开口贯穿介电层，并延伸至部分厚度的衬底中；在开口中形成光电层；去除光电层侧部的部分厚度的介电层，在介电层中形成环绕光电层的沟槽，且沟槽露出光电层；形成覆盖介电层和光电层的覆盖层，覆盖层还填充于沟槽内。所述沟槽的形成，使得光电层四周的填充角度变大，相应提高了所述覆盖层在介电层和光电层之间的填充效果，从而降低所述覆盖层中产生空洞缺陷的概率，进而有利于提高半导体器件的性能(例如，可靠性性能)。

技术领域

本发明实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体器件及其形成方法。

背景技术

硅光子技术是基于硅或硅基衬底材料，利用现有CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺进行光器件开发和集成的新一代技术。硅光子技术与CMOS工艺相兼容，结合了集成电路技术的超大规模、超高精度制造的特性和光子技术的超高速率、超低功耗的优势，是应对摩尔定律失效的颠覆性技术。

光电层作为硅光子架构的核心器件之一，具有实现光信号到电信号转换的功能。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种半导体器件及其形成方法，提高半导体器件的性能。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种半导体器件，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。

相应的，本发明实施例还提供一种半导体器件的形成方法，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。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明实施例提供的半导体器件中，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，所述沟槽的设置，使得光电层四周的填充角度变大，相应提高了所述覆盖层在介电层和光电层之间的填充效果，从而降低所述覆盖层中产生空洞(void)缺陷的概率，进而有利于提高半导体器件的性能(例如，可靠性性能)。

本发明实施例提供的半导体器件的形成方法中，在形成覆盖层之前，先去除所述光电层侧部的部分厚度的介电层，在所述介电层中形成环绕所述光电层的沟槽，因此，形成所述覆盖层时，所述覆盖层还填充于所述沟槽内；所述沟槽的形成，使得光电层四周的填充角度变大，相应提高了所述覆盖层在介电层和光电层之间的填充效果，从而降低所述覆盖层中产生空洞缺陷的概率，进而有利于提高半导体器件的性能(例如，可靠性性能)。

附图说明

图1至图3是一种半导体器件的形成方法中各步骤对应的结构示意图；

图4是本发明半导体器件一实施例的结构示意图；

图5至图8是本发明半导体器件的形成方法一实施例中各步骤对应的结构示意图。

具体实施方式

目前半导体器件的性能仍有待提高。现结合一种半导体器件的形成方法分析其性能有待提高的原因。

图1至图3是一种半导体器件的形成方法中各步骤对应的结构示意图。

参考图1，提供衬底10，所述衬底10顶部形成有介电层20，所述介电层20中形成开口15，所述开口15贯穿所述介电层20，并延伸至部分厚度的所述衬底10中。