[发明专利]具有嵌入式应变感应图案的半导体器件

说明书

技术领域

本发明构思的实施例涉及一种具有嵌入基底中的应变感应图案的多栅半导体器件及形成该多栅半导体器件的方法。

背景技术

为了改善半导体器件的电特性（诸如，载体迁移率），已经研究了各种应变技术来将应力施加到沟道区域。例如，一种传统的方法在邻近栅结构的有源区域中形成沟槽，SiGe层形成在所述沟槽中。然而，当应用于多栅半导体器件（诸如，翅片形状的半导体器件）时，这种方法会引起若干问题。

发明内容

本发明构思的实施例提供一种具有应变感应图案的多栅半导体器件及制造具有应变感应图案的多栅半导体器件的方法。

在根据本发明构思的一些实施例中，一种半导体器件可包括有源区域，该有源区域形成在基底中，并具有上表面、第一侧表面、与第一侧表面相对的第二侧表面、与第一侧表面和第二侧表面接触的第三侧表面，所述半导体器件包括：栅电极，覆盖所述上表面、第一侧表面和第二侧表面中的至少一个；应变感应图案，与有源区域的第三侧表面接触。有源区域的第三侧表面包括两个或更多平面。第三侧表面的第一平面相对于第一侧表面形成锐角，第三侧表面的第二平面相对于第二侧表面形成锐角。

在一些实施例中，有源区域的第一平面和第二平面中的每个可与所述上表面垂直。

在一些实施例中，有源区域的第一平面和第二平面相交的第一边缘可与所述上表面垂直。

在一些其他实施例中，第一边缘可与栅电极重叠。

在一些其他实施例中，有源区域的上表面可具有{110}表面。第一侧表面和第二侧表面中的每个可具有{100}表面。第一平面和第二平面中的每个可具有{111}表面。

在一些实施例中，有源区域的第三侧表面可包括第三平面，所述第三平面与第一平面的上端和第二平面的上端接触并与所述上表面接触。第三平面可相对于所述上表面形成锐角。第三平面可具有{111}表面。在截面图中，有源区域和应变感应图案之间的界面可具有梯形形状。

在一些实施例中，在俯视图中，有源区域的第一平面和第二平面可具有V形形状。

在一些实施例中，有源区域的第三侧表面可包括：第三平面，与第一平面的上端和第二平面的上端接触并与所述上表面接触；第四平面，与第一平面的下端和第二平面的下端接触。第三平面可相对于所述上表面形成锐角。有源区域的上表面、第一侧表面和第二侧表面中的每个可具有{110}表面。第一平面、第二平面、第三平面和第四平面中的每个可具有{111}表面。第一平面、第二平面、第三平面和第四平面可在第一角点处相交。

在一些实施例中，有源区域的第一平面、第二平面和第三平面可相交而形成第二角点。第一平面和第二平面可相交而形成第二边缘。第一平面、第二平面和第四平面可相交而形成第三角点。由第二角点、第二边缘和第三角点形成的线段可与有源区域的上表面垂直定位。

在一些实施例中，有源区域的第一平面、第三平面和第四平面可相交而形成第四角点。第三平面和第四平面可相交而形成第三边缘。第二平面、第三平面和第四平面可相交而形成第五角点。由第四角点、第三边缘和第五角点形成的线段可与有源区域的上表面平行定位。

在一些实施例中，有源区域的第三侧表面可包括：第五平面，与第一侧表面接触并与第一平面的下端接触；第六平面，与第二侧表面接触并与第二平面的下端接触。第一平面可与第一侧表面和所述上表面接触，并可相对于第一侧表面和所述上表面中的每个形成锐角。第二平面可与第二侧表面和所述上表面接触，并可相对于第二侧表面和所述上表面中的每个形成锐角。第五平面可相对于第一侧表面形成锐角，第六平面可相对于第二侧表面形成锐角。第一平面、第二平面、第五平面和第六平面可相交而形成第六角点。有源区域的上表面、第一侧表面和第二侧表面中的每个可具有{100}表面。第一平面、第二平面、第五平面和第六平面中的每个可具有{111}表面。

在一些实施例中，栅电极可覆盖有源区域的第一侧表面和第二侧表面。

在根据本发明构思的一些实施例中，一种半导体器件包括：一对应变感应图案，形成在基底中；有源区域，形成在所述一对应变感应图案之间，并具有第一侧表面和与第一侧表面相对的第二侧表面；栅电极，横过有源区域，并覆盖第一侧表面和第二侧表面。有源区域和所述一对应变感应图案之间的界面中的每个包括两个或更多平面。所述平面中的第一平面相对于第一侧表面形成锐角，所述平面中的第二平面相对于第二侧表面形成锐角。

在一些实施例中，在有源区域的上表面和栅电极之间可形成绝缘图案。在有源区域和栅电极之间可形成栅极介电层。