[發明專利]一種半導體器件及其制造方法和電子裝置

有效

• 申請號: 201410486996.1
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN105514091B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 殷登平
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64;H01L21/265;H01L21/02
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 高偉;趙禮杰

1.一種半導體器件，其特征在于，包括半導體襯底、位于所述半導體襯底上的層間介電層和位于所述層間介電層上的電容，還包括位于所述半導體襯底內且位于所述電容下方的由P型離子注入區和N阱構成的PN結二極管，其中所述N阱位于所述P型離子注入區的下方并包圍所述P型離子注入區位于所述半導體襯底內的部分；

所述半導體器件還包括CMOS圖像傳感器，其中，所述CMOS圖像傳感器包括光電二極管，所述光電二極管包括位于半導體襯底內的P型區和N型區，所述N阱與所述光電二極管的N型區的材料相同，所述P型離子注入區與所述光電二極管的P型區的材料相同。

2.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述電容為MOM電容，其包括層疊的第一金屬層、第二金屬層和第三金屬層，其中所述第一金屬層與所述第二金屬層之間以及所述第二金屬層與所述第三金屬層之間為金屬間介電層。

3.如權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，所述P型離子注入區通過位于所述層間介電層內的接觸孔與所述第一金屬層相連。

4.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述電容在所述半導體襯底的上表面的投影完全落入所述P型離子注入區所在的區域。

5.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，形成所述N阱的工藝條件包括：注入的離子為砷，注入能量為300Kev，注入劑量為2.6E12，注入角度為7°。

6.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，形成所述P型離子注入區的工藝條件包括：注入的離子為硼，注入能量為30Kev，注入劑量為1E12，注入角度為0°。

7.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟S101：提供半導體襯底，在所述半導體襯底內形成由P型離子注入區和N阱構成的PN結二極管，其中所述N阱位于所述P型離子注入區的下方并包圍所述P型離子注入區位于所述半導體襯底內的部分，所述半導體器件還包括CMOS圖像傳感器，其中，所述CMOS圖像傳感器包括光電二極管，所述光電二極管包括位于半導體襯底內的P型區和N型區，所述N阱與所述光電二極管的N型區在同一工藝中制造，所述P型離子注入區與所述光電二極管的P型區在同一工藝中制造；

步驟S102：形成位于所述半導體襯底上的層間介電層以及位于所述層間介電層內的接觸孔；

步驟S103：在所述層間介電層上形成位于所述PN結二極管上方的電容。

8.如權利要求7所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在所述步驟S103中，形成的所述電容為MOM電容，所述MOM電容包括層疊的第一金屬層、第二金屬層和第三金屬層，其中所述第一金屬層與所述第二金屬層之間以及所述第二金屬層與所述第三金屬層之間為金屬間介電層。

9.如權利要求8所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在所述步驟S102中，形成的所述接觸孔位于所述P型離子注入區的上方并與所述P型離子注入區相連；并且，在所述步驟S103中，形成的所述第一金屬層通過所述接觸孔與所述P型離子注入區相連。

10.如權利要求7所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在所述步驟S103中，形成的所述電容在所述半導體襯底的上表面的投影完全落入所述P型離子注入區所在的區域。

11.如權利要求7所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在所述步驟S101中，形成所述N阱的工藝條件包括：

注入的離子為砷，注入能量為300Kev，注入劑量為2.6E12，注入角度為7°。

12.如權利要求7所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在所述步驟S101中，形成所述P型離子注入區的工藝條件包括：

注入的離子為硼，注入能量為30Kev，注入劑量為1E12，注入角度為0°。

13.一種電子裝置，其特征在于，包括半導體器件以及與所述半導體器件相連接的電子組件，其中所述半導體器件包括半導體襯底、位于所述半導體襯底上的層間介電層和位于所述層間介電層上的電容，還包括位于所述半導體襯底內且位于所述電容下方的由P型離子注入區和N阱構成的PN結二極管，其中所述N阱位于所述P型離子注入區的下方并包圍所述P型離子注入區位于所述半導體襯底內的部分；所述半導體器件還包括CMOS圖像傳感器，其中，所述CMOS圖像傳感器包括光電二極管，所述光電二極管包括位于半導體襯底內的P型區和N型區，所述N阱與所述光電二極管的N型區的材料相同，所述P型離子注入區與所述光電二極管的P型區的材料相同。