[发明专利]利用应变技术的半导体器件

说明书

技术领域

本发明一般地涉及半导体技术领域，更具体地，涉及半导体器件。

背景技术

半导体集成电路（IC）工业经历了快速成长。在IC演进的过程中，在几何尺寸（即，可以使用制造工艺制造的最小组件（或线））减小的同时功能密度（即，每一芯片面积上的互连器件的数量）通常会增加。该按比例缩小工艺通常通过提高生产效率并且降低相关成本提供益处。

这样的按比例缩小还增加加工和制造IC的复杂性，并且为了实现这些进步，需要IC加工和制造的类似发展。例如，已经介绍了诸如鳍式场效应晶体管（FinFET）的三维晶体管，来代替平面晶体管。虽然现有FinFET器件和制造FinFET器件的方法通常已经足够用于它们的期望目的，但是它们并不能在所有方面都完全符合要求。期望该领域的改进。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种半导体器件，包括：衬底，具有栅极区；鳍结构，在所述栅极区中设置在所述衬底上方，所述鳍结构包括：第一半导体材料层，作为所述鳍结构的下部；半导体氧化物层，作为所述鳍结构的中部；和第二半导体材料层，作为所述鳍结构的上部；介电部件，在所述衬底上方设置在两个相邻鳍结构之间，其中，所述介电部件的顶面位于比所述半导体氧化物层高距离d的水平面中；以及高k（HK）电介质/金属栅极（MG）叠层，设置在所述栅极区中，包括覆盖在所述鳍结构的一部分上方。

在该半导体器件中，所述第一半导体材料层包括硅（Si）。

在该半导体器件中，所述第二半导体材料层包括外延生长的硅锗（SiGe_x），其中，x是Ge组分的原子百分比。

在该半导体器件中，所述半导体氧化物层包括硅锗氧化物（SiGeO_y）层，其中，y是氧组分的原子百分比。

在该半导体器件中，所述距离d大于等于0nm。

在该半导体器件中，所述半导体氧化物层的轮廓选自由平面、v形、胡萝卜形、凹面、凸面和波浪形轮廓所组成的组。

在该半导体器件中，所述半导体氧化物层具有中心部分和外围部分，其中，所述中心部分包括所述第一半导体材料和所述第二半导体材料的界面，而所述外围部分包括所述半导体氧化物层。

在该半导体器件中，所述鳍结构进一步包括设置在所述第二半导体材料上方的第三半导体材料。

在该半导体器件中，第二半导体氧化物层设置在所述第三半导体材料和所述第二半导体材料之间。

根据本发明的另一方面，提供了一种半导体器件，包括：衬底；鳍结构，设置在所述衬底上方，所述鳍结构包括：第一半导体材料层，作为所述鳍结构的下部；半导体氧化物层，作为所述鳍结构的中部；和第二半导体材料层，作为所述鳍结构的上部；介电部件，在所述衬底上方设置在两个相邻鳍结构之间，其中，所述介电部件的顶面位于比所述半导体氧化物层高距离d的水平面内；以及高k（HK）电介质/金属栅极（MG）叠层，设置在所述鳍结构上方。

在该半导体器件中，所述第一半导体材料层包括硅（Si）。

在该半导体器件中，所述第二半导体材料层包括外延生长的硅锗（SiGe_x），其中，x是Ge组分的原子百分比。

在该半导体器件中，所述半导体氧化物层包括硅锗氧化物（SiGeO_y）层，其中，y是氧组分的原子百分比。

在该半导体器件中，距离d大于等于0nm。

在该半导体器件中，所述半导体氧化物层的轮廓选自由平面、v形、胡萝卜形、凹面、凸面和波浪形轮廓所组成的组。

在该半导体器件中，所述半导体氧化物层具有中心部分和外围部分，其中，所述中心部分包括所述第一半导体材料和所述第二半导体材料的界面，而所述外围部分包括所述半导体氧化物层。

在该半导体器件中，所述鳍结构进一步包括设置在所述第二半导体材料上方的第三半导体材料。

在该半导体器件中，第二半导体氧化物层设置在所述第三半导体材料和所述第二半导体材料之间。