[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供一具有像素区的衬底；

形成沟槽于所述像素区的衬底中，并在所述沟槽中填充填充材料，以形成沟槽填充结构，所述填充材料的侧壁和所述衬底之间还夹有高K介质层；

覆盖缓冲介质层于所述像素区的衬底表面上，且所述缓冲介质层将所述沟槽填充结构掩埋在内；

刻蚀所述缓冲介质层，以形成第一开口，所述第一开口至少暴露出所述沟槽填充结构的顶部侧壁外围的部分衬底，或者，所述第一开口至少暴露出所述沟槽填充结构的顶部侧壁外围的部分衬底和所述沟槽填充结构的至少部分顶部；以及，

形成金属栅格层于所述缓冲介质层上，所述金属栅格层填充所述第一开口，以与暴露出的所述部分衬底电性连接，或者，与暴露出的所述部分衬底和所述沟槽填充结构电性连接。

2.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，形成所述沟槽以及所述沟槽填充结构于所述像素区的衬底中的步骤包括：

覆盖垫氧化层于所述像素区的衬底表面上；

形成第一图案化的光刻胶层于所述垫氧化层上，以所述第一图案化的光刻胶层为掩膜，对所述垫氧化层以及至少部分厚度的所述衬底进行刻蚀，以形成沟槽于所述像素区的衬底中；

去除所述第一图案化的光刻胶层和垫氧化层；

依次形成第一隔离氧化层、高K介质层和第二隔离氧化层于所述沟槽和所述衬底的表面上；

填充所述填充材料于所述沟槽中，且所述填充材料还覆盖在所述沟槽外围的所述第二隔离氧化层上；以及，

采用刻蚀或者化学机械研磨工艺去除覆盖于所述沟槽外围的所述衬底的表面上的所述填充材料、第二隔离氧化层、高K介质层和第一隔离氧化层，或者，仅去除覆盖于所述沟槽外围的所述衬底的表面上的所述填充材料，以在所述沟槽中形成沟槽填充结构。

3.如权利要求2所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述填充材料包括第一导电金属层，所述第一开口至少暴露出所述沟槽填充结构的部分顶部的情形包括：所述第一开口围绕所述沟槽填充结构的顶部侧壁开设，以暴露出所述沟槽填充结构的顶部侧壁上的第一导电金属层，和/或，所述第一开口位于所述沟槽填充结构的顶表面上，以暴露出所述沟槽填充结构的第一导电金属层的部分或全部的顶表面。

4.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，刻蚀所述缓冲介质层，以形成所述第一开口的步骤包括：

形成第二图案化的光刻胶层于所述缓冲介质层上，以所述第二图案化的光刻胶层为掩膜，对所述缓冲介质层进行刻蚀，以在所述像素区的缓冲介质层中形成所述第一开口，所述第一开口至少暴露出所述沟槽填充结构的顶部侧壁外围的部分衬底，或者，所述第一开口至少暴露出所述沟槽填充结构的顶部侧壁外围的部分衬底和所述沟槽填充结构的至少部分顶部；以及，

去除所述第二图案化的光刻胶层。

5.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，形成所述金属栅格层于所述缓冲介质层上的步骤包括：

形成第二导电金属层覆盖于所述缓冲介质层上，且所述第二导电金属层将所述第一开口填满；

形成第三图案化的光刻胶层于所述第二导电金属层上，以所述第三图案化的光刻胶层为掩膜，对所述第二导电金属层进行刻蚀，以在所述像素区形成金属栅格层，所述金属栅格层与所述第一开口暴露出的所述部分衬底电性连接，或者所述金属栅格层与所述第一开口暴露出的所述部分衬底和所述沟槽填充结构电性连接；以及，

去除所述第三图案化的光刻胶层。

6.如权利要求1至5中任一项所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述衬底还具有位于所述像素区外围的焊盘区，所述焊盘区的衬底中形成有金属互连结构以及位于所述金属互连结构上方的插栓结构，所述插栓结构的底部与所述金属互连结构电性连接。

7.如权利要求6所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，在形成所述沟槽填充结构之后且在覆盖所述缓冲介质层于所述像素区的衬底表面上之前，形成所述插栓结构于所述焊盘区的衬底中。