[發明專利]半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201810362139.9
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108807436A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 高橋史年;國清辰也;佐藤英則;后藤洋太郎
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李輝;董典紅

1.一種半導體器件，包括：

第一導電類型的第一襯底，具有主表面和與所述主表面相對的背表面；

傳輸晶體管，形成在所述第一襯底的主表面側上；

光電二極管，在所述第一襯底的主表面側上與所述傳輸晶體管相鄰地形成；

層間絕緣膜，以覆蓋所述傳輸晶體管和所述光電二極管的方式形成；

多層布線，形成在所述層間絕緣膜上方；

保護絕緣膜，以覆蓋所述多層布線中的最上層布線的方式形成；

第二襯底，接合到所述保護絕緣膜；和

透鏡，制作在所述第一襯底的背表面側上，

所述傳輸晶體管包括：

柵極絕緣膜，形成在所述第一襯底的主表面上；

柵極電極，形成在所述柵極絕緣膜上方，具有與所述柵極絕緣膜接觸的第一表面和與所述第一表面相對的第二表面；

側壁間隔物，形成在所述柵極電極的兩個側面中的每一個側面上；

與所述第一導電類型不同的第二導電類型的第一半導體區域，設置在所述柵極電極的一個側面側上的所述第一襯底中；和

所述第二導電類型的第二半導體區域，設置在所述柵極電極的另一側面側上的所述第一襯底中，

所述光電二極管包括：

所述第二導電類型的第三半導體區域，具有距所述第一襯底的主表面的第一深度并且與所述第一襯底中的所述第一半導體區域集成；

反射層，以在平面圖中從所述第三半導體區域延伸到所述柵極電極的第二表面的部分的方式形成在所述第三半導體區域上方和所述柵極電極的第二表面上方；和

隔離絕緣膜，形成在所述第三半導體區域和所述反射層之間，

其中第一層布線通過在所述柵極電極的第二表面上方的所述層間絕緣膜中制作的接觸孔而電耦合到所述柵極電極和所述反射層兩者，并且相同的電勢被施加到所述柵極電極和所述反射層。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述隔離絕緣膜的厚度不小于50nm且不大于200nm。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述隔離絕緣膜的厚度朝向所述柵極電極減小。

4.根據權利要求1所述的半導體器件，

其中在平面圖中，所述反射層被分成兩部分或被分成第一部分和第二部分，

其中在平面圖中，所述第一部分從所述第三半導體區域的中心延伸到所述柵極電極的第二表面的部分，

其中在平面圖中，所述第二部分在所述第三半導體區域的外圍上與所述第一部分間隔開，以及

其中不同的電勢被施加到所述第一部分和所述第二部分，并且相同的電勢被施加到所述柵極電極和所述第一部分。

5.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述反射層由鎢、硅化鈷或硅化鎳制成。

6.根據權利要求1所述的半導體器件，其中在所述反射層與所述柵極電極的第二表面之間形成厚度不小于10nm且不大于20nm的帽絕緣膜。

7.根據權利要求1所述的半導體器件，

其中在所述第三半導體區域中形成所述第一導電類型的第四半導體區域，所述第四半導體區域具有距所述第一襯底的主表面的第二深度，所述第二深度小于所述第一深度，以及

其中所述第四半導體區域的雜質濃度高于所述第三半導體區域的雜質濃度。