[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：

提供第一晶圆，所述第一晶圆背面具有焊盘区；

形成绝缘介质层和插栓结构于所述第一晶圆背面的焊盘区，所述绝缘介质层覆盖所述第一晶圆背面的焊盘区并暴露所述插栓结构，所述插栓结构形成于至少从所述第一晶圆的背面延伸至所述第一晶圆内的开孔中；

形成第一开口于所述绝缘介质层中，所述第一开口暴露出所述第一晶圆的背面；以及，

形成焊盘于所述绝缘介质层上，所述焊盘与所述插栓结构电性连接，且所述焊盘与所述第一开口暴露出的所述第一晶圆的背面接触，以使得所述第一开口中的绝缘介质层替换为所述焊盘，进而降低所述半导体器件的寄生电容。

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，所述第一晶圆内形成有第一器件层，所述插栓结构与所述第一晶圆内的第一器件层电性连接。

3.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，形成所述绝缘介质层和所述插栓结构于所述第一晶圆背面的焊盘区的步骤包括：

形成绝缘介质层覆盖于所述第一晶圆背面的焊盘区；

刻蚀所述绝缘介质层和所述第一晶圆，以在所述绝缘介质层和所述第一晶圆背面的焊盘区中形成开孔；以及，

形成插栓结构于所述开孔中，所述绝缘介质层暴露出所述插栓结构的表面。

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，形成所述绝缘介质层和所述插栓结构于所述第一晶圆背面的焊盘区的步骤包括：

刻蚀所述第一晶圆背面的焊盘区，以在所述第一晶圆背面的焊盘区中形成开孔；

形成插栓结构于所述开孔中；

形成绝缘介质层于所述第一晶圆背面的焊盘区，所述绝缘介质层覆盖所述插栓结构；以及，

刻蚀所述绝缘介质层，以形成暴露出所述插栓结构的表面的第二开口，所述焊盘与所述第二开口暴露出的插栓结构电性连接。

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，所述第一晶圆还具有像素区，所述焊盘区位于所述像素区的外围；在所述绝缘介质层上形成所述焊盘的同时，在所述像素区形成金属栅格层。

6.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，在形成绝缘介质层和插栓结构于所述第一晶圆背面的焊盘区之前，将所述第一晶圆的正面键合到一第二晶圆上。

7.一种半导体器件，其特征在于，包括：

第一晶圆，所述第一晶圆背面具有焊盘区；

绝缘介质层和插栓结构，所述绝缘介质层覆盖所述第一晶圆背面的焊盘区并暴露所述插栓结构，所述插栓结构形成于至少从所述第一晶圆的背面延伸至所述第一晶圆内的开孔中；

第一开口，所述第一开口形成于所述绝缘介质层中并暴露出所述第一晶圆的背面；以及，

焊盘，形成于所述绝缘介质层上，所述焊盘与所述插栓结构电性连接，且所述焊盘通过所述绝缘介质层中的第一开口与所述第一晶圆的背面接触，以使得所述第一开口中的绝缘介质层替换为所述焊盘，进而降低所述半导体器件的寄生电容。

8.如权利要求7所述的半导体器件，其特征在于，所述第一晶圆内形成有第一器件层，所述插栓结构与所述第一晶圆内的第一器件层电性连接。

9.如权利要求8所述的半导体器件，其特征在于，所述插栓结构包括形成于所述开孔侧壁上的第二绝缘材料层和填满所述开孔的金属层，所述金属层的底部与所述第一器件层中的金属互连结构电性连接；所述第二绝缘材料层与所述金属层之间还夹有粘合层；所述第二绝缘材料层的材质包括氧化硅和介电常数K大于3.9的高K介质中的至少一种，所述金属层的材质包括钨、铝、铜、银和金中的至少一种，所述粘合层的材质包括钛、钽和金属氮化物中的至少一种。