[发明专利]半导体器件及其制造方法在审
申请号: | 201810362139.9 | 申请日: | 2018-04-20 |
公开(公告)号: | CN108807436A | 公开(公告)日: | 2018-11-13 |
发明(设计)人: | 高桥史年;国清辰也;佐藤英则;后藤洋太郎 | 申请(专利权)人: | 瑞萨电子株式会社 |
主分类号: | H01L27/146 | 分类号: | H01L27/146 |
代理公司: | 北京市金杜律师事务所 11256 | 代理人: | 李辉;董典红 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 栅极电极 反射层 半导体器件 传输晶体管 光电二极管 半导体芯片 层间绝缘膜 隔离绝缘膜 背面照射 传输效率 信号布线 暗电流 第一层 电耦合 接触孔 绝缘膜 电势 像素 制造 施加 延伸 申请 制作 | ||
1.一种半导体器件,包括:
第一导电类型的第一衬底,具有主表面和与所述主表面相对的背表面;
传输晶体管,形成在所述第一衬底的主表面侧上;
光电二极管,在所述第一衬底的主表面侧上与所述传输晶体管相邻地形成;
层间绝缘膜,以覆盖所述传输晶体管和所述光电二极管的方式形成;
多层布线,形成在所述层间绝缘膜上方;
保护绝缘膜,以覆盖所述多层布线中的最上层布线的方式形成;
第二衬底,接合到所述保护绝缘膜;和
透镜,制作在所述第一衬底的背表面侧上,
所述传输晶体管包括:
栅极绝缘膜,形成在所述第一衬底的主表面上;
栅极电极,形成在所述栅极绝缘膜上方,具有与所述栅极绝缘膜接触的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面;
侧壁间隔物,形成在所述栅极电极的两个侧面中的每一个侧面上;
与所述第一导电类型不同的第二导电类型的第一半导体区域,设置在所述栅极电极的一个侧面侧上的所述第一衬底中;和
所述第二导电类型的第二半导体区域,设置在所述栅极电极的另一侧面侧上的所述第一衬底中,
所述光电二极管包括:
所述第二导电类型的第三半导体区域,具有距所述第一衬底的主表面的第一深度并且与所述第一衬底中的所述第一半导体区域集成;
反射层,以在平面图中从所述第三半导体区域延伸到所述栅极电极的第二表面的部分的方式形成在所述第三半导体区域上方和所述栅极电极的第二表面上方;和
隔离绝缘膜,形成在所述第三半导体区域和所述反射层之间,
其中第一层布线通过在所述栅极电极的第二表面上方的所述层间绝缘膜中制作的接触孔而电耦合到所述栅极电极和所述反射层两者,并且相同的电势被施加到所述栅极电极和所述反射层。
2.根据权利要求1所述的半导体器件,其中所述隔离绝缘膜的厚度不小于50nm且不大于200nm。
3.根据权利要求1所述的半导体器件,其中所述隔离绝缘膜的厚度朝向所述栅极电极减小。
4.根据权利要求1所述的半导体器件,
其中在平面图中,所述反射层被分成两部分或被分成第一部分和第二部分,
其中在平面图中,所述第一部分从所述第三半导体区域的中心延伸到所述栅极电极的第二表面的部分,
其中在平面图中,所述第二部分在所述第三半导体区域的外围上与所述第一部分间隔开,以及
其中不同的电势被施加到所述第一部分和所述第二部分,并且相同的电势被施加到所述栅极电极和所述第一部分。
5.根据权利要求1所述的半导体器件,其中所述反射层由钨、硅化钴或硅化镍制成。
6.根据权利要求1所述的半导体器件,其中在所述反射层与所述栅极电极的第二表面之间形成厚度不小于10nm且不大于20nm的帽绝缘膜。
7.根据权利要求1所述的半导体器件,
其中在所述第三半导体区域中形成所述第一导电类型的第四半导体区域,所述第四半导体区域具有距所述第一衬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
其中所述第四半导体区域的杂质浓度高于所述第三半导体区域的杂质浓度。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的