【技術實現步驟摘要】
本申請涉及半導體，特別涉及一種半導體器件、半導體器件的制備方法及電子裝置。
技術介紹
1、車用三維距離成像系統為了能夠滿足探測距離長、環境背景亮度高和行駛速度快的需求，要求系統中的圖像傳感器具有高時間分辨率和高增益性能，因此硅光電倍增管(silicon?photomultiplier，sipm)成為車用三維距離成像系統的一種常見圖像傳感器形式。其中，背照式sipm傳感器由于其進光路徑不穿過金屬互連結構層，使得入射光真正進入到光電二極管中的量大于前照式sipm傳感器。
2、相關技術中的背照式sipm傳感器，當處在較高的工作電壓如超過40v的高壓時會存在很大的漏電，導致相關技術中的背照式sipm傳感器無法實現更高的光子探測效率，進而也就無法滿足車用三維距離成像系統對圖像傳感器更高增益性能的需求。
技術實現思路
1、為了解決現有技術的問題，本申請實施例提供了一種半導體器件、半導體器件的制備方法及電子裝置。所述技術方案如下：
2、一方面，提供了一種半導體器件，包括：
3、半導體襯底，包括相對的第一表面和第二表面；
4、多個光電二極管，形成于所述半導體襯底中，用于將從所述第一表面入射至所述半導體襯底的光子轉換為電信號；
5、多個淬滅電阻結構，與所述多個光電二極管相對應，每個淬滅電阻結構包括電隔離層和多晶硅，所述電隔離層形成于所述第二表面側，所述多晶硅形成于所述電隔離層上并通過金屬互連結構層與對應的光電二極管電性連接；
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7、其中，所述第一淺溝槽隔離結構和所述第二淺溝槽隔離結構分布于所述深溝槽隔離結構的兩側且分別與所述深溝槽隔離結構在所述半導體襯底內部相交，所述深溝槽隔離結構的底部與所述第二表面之間存在預設間距。
8、在一個示例性的實施方式中，所述第一淺溝槽隔離結構和所述第二淺溝槽隔離結構均包括淺溝槽、第一襯墊層和第一遮光導電層，所述第一襯墊層形成于相應淺溝槽的側壁和底部，所述第一遮光導電層填充相應淺溝槽的剩余空間。
9、在一個示例性的實施方式中，還包括第一介質層，所述第一介質層覆蓋所述第二表面，所述電隔離層位于所述第一介質層背離所述第二表面的一側，所述淬滅電阻位于所述電隔離層背離所述第一介質層的一側；所述金屬互連結構層形成于所述第一介質層上；
10、所述第一淺溝槽隔離結構和所述第二淺溝槽隔離結構分別貫穿所述第一介質層并從所述第二表面向所述基底內部延伸預設深度；所述預設深度大于或者等于所述預設間距。
11、在一個示例性的實施方式中，所述金屬互連結構層包括層間介電層和位于所述層間介電層的金屬層，所述層間介電層覆蓋所述第一介質層和所述淬滅電阻結構；
12、所述層間介電層中形成有與所述淬滅電阻結構中淬滅電阻電性連接的第一觸點，以及與所述淬滅電阻結構對應的光電二極管電性連接的第二觸點，所述金屬層的部分結構電性連接所述第一觸點和所述第二觸點。
13、在一個示例性的實施方式中，所述深溝槽隔離結構包括深溝槽、第二襯墊層和第二遮光導電層，所述第二襯墊層形成于所述深溝槽的側壁和底部，所述第二遮光導電層填充所述深溝槽的剩余空間。
14、在一個示例性的實施方式中，還包括從所述第一表面的第一區向所述半導體襯底內部延伸的倒金子塔結構，所述第一區為用于形成所述半導體襯底中的一所述光電二極管的區域；所述倒金子塔結構包括頂部朝向所述第二表面的錐形開口和填充于所述錐形開口中的介質材料；
15、所述第一表面上覆蓋有第二介質層，所述深溝槽隔離結構貫穿所述第二介質層。
16、在一個示例性的實施方式中，還包括淺槽結構，形成于所述第一表面的所述第一區上，并貫穿所述第二介質層延伸至所述半導體襯底內，所述倒金子塔結構位于所述深溝槽隔離結構與所述淺槽結構之間；
17、所述淺槽結構包括淺槽開口和所述淺槽開口中填充的遮光導電材料，所述遮光導電材料通過導電連接層與所述深溝槽隔離結構的所述第二遮光導電層電性連接。
18、在一個示例性的實施方式中，還包括載體晶圓，所述載體晶圓與所述金屬互連結構層相接合。
19、另一方面，提供了一種半導體器件的制備方法，包括：
20、提供半導體襯底，所述半導體襯底包括相對的第一表面和第二表面，所述半導體襯底中形成有多個光電二極管；
21、在所述半導體襯底的所述第二表面，于相鄰光電二極管之間形成兩個間隔設置且向所述半導體襯底內部延伸的淺溝槽隔離結構，兩個所述淺溝槽隔離結構的相鄰側壁之間的間距小于或者等于用于隔離所述相鄰光電二極管的深溝槽隔離結構的深溝槽的寬度；
22、在所述半導體襯底的所述第二表面形成每個所述光電二極管對應的淬滅電阻結構，所述淬滅電阻結構包括電隔離層和淬滅電阻，所述電隔離層形成于所述第二表面側，所述淬滅電阻形成于所述電隔離層上；
23、在所述半導體襯底的所述第二表面側形成金屬互連結構層，以使得所述淬滅電阻結構中的淬滅電阻通過所述金屬互連結構層與對應的光電二極管電性連接；
24、在所述半導體襯底的所述第一表面，于相鄰光電二極管之間形成向所述半導體襯底內部延伸的所述深溝槽隔離結構，以使得兩個所述淺溝槽隔離結構分布于所述深溝槽隔離結構的兩側且分別與所述深溝槽隔離結構在所述半導體襯底內部相交，所述深溝槽隔離結構的底部與所述第二表面之間存在預設間距；其中，所述深溝槽隔離結構和兩個所述淺溝槽隔離結構形成所述相鄰光電二極管之間的溝槽隔離結構。
25、在一個示例性的實施方式中，所述在所述半導體襯底的所述第二表面，于相鄰光電二極管之間形成兩個間隔設置且向所述半導體襯底內部延伸的淺溝槽隔離結構，包括：
26、在所述半導體襯底的所述第二表面上形成第一介質層；
27、于相鄰光電二極管之間，形成貫穿所述第一介質層且延伸至所述半導體襯底內的兩個間隔設置的淺溝槽；兩個所述淺溝槽的相鄰側壁之間具有第一預設距離，所述第一預設距離小于所述深溝槽的寬度；
28、在所述淺溝槽的側壁和底部形成第一襯墊層；
29、在所述淺溝槽的剩余空間中填充第一遮光導電層，對所述第一遮光導電層平坦化，停止于所述第一介質層。
30、在一個示例性的實施方式中，所述在所述半導體襯底的所述第一表面，于相鄰光電二極管之間形成向所述半導體襯底內部延伸的所述深溝槽隔離結構，包括：
31、在所述半導體襯底的所述第一表面，于相鄰光電二極管之間，形成向所述半導體襯底內部延伸的深溝槽；所述深溝槽的底部與所述第二表面之間保留預設間距，且形成于所述相鄰光電二極管之間的兩個所述淺溝槽隔離結構分布于所述深溝槽的兩側并與所述深溝槽相交；
32、在所述深溝槽的側壁和底部本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種半導體器件，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述第一淺溝槽隔離結構和所述第二淺溝槽隔離結構均包括淺溝槽、第一襯墊層和第一遮光導電層，所述第一襯墊層形成于相應淺溝槽的側壁和底部，所述第一遮光導電層填充相應淺溝槽的剩余空間。
3.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，還包括第一介質層，所述第一介質層覆蓋所述第二表面，所述電隔離層位于所述第一介質層背離所述第二表面的一側，所述多晶硅位于所述電隔離層背離所述第一介質層的一側；所述金屬互連結構層形成于所述第一介質層上；
4.根據權利要求3所述的半導體器件，其特征在于，所述金屬互連結構層包括層間介電層和位于所述層間介電層的金屬層，所述層間介電層覆蓋所述第一介質層和所述淬滅電阻結構；
5.根據權利要求1～4中任一所述的半導體器件，其特征在于，所述深溝槽隔離結構包括深溝槽、第二襯墊層和第二遮光導電層，所述第二襯墊層形成于所述深溝槽的側壁和底部，所述第二遮光導電層填充所述深溝槽的剩余空間。
6.根據權利要求5所述的半導體器件，其特征在于，還
7.根據權利要求6所述的半導體器件，其特征在于，還包括淺槽結構，形成于所述第一表面的所述第一區上，并貫穿所述第二介質層延伸至所述半導體襯底內，所述倒金子塔結構位于所述深溝槽隔離結構與所述淺槽結構之間；
8.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，還包括載體晶圓，所述載體晶圓與所述金屬互連結構層相接合。
9.一種半導體器件的制備方法，其特征在于，包括：
10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述在所述半導體襯底的所述第二表面，于相鄰光電二極管之間形成兩個間隔設置且向所述半導體襯底內部延伸的淺溝槽隔離結構，包括：
11.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述在所述半導體襯底的所述第一表面，于相鄰光電二極管之間形成向所述半導體襯底內部延伸的所述深溝槽隔離結構，包括：
12.根據權利要求11所述的制備方法，其特征在于，在所述半導體襯底的所述第一表面，于相鄰光電二極管之間形成向所述半導體襯底內部延伸的所述深溝槽隔離結構之前，所述方法還包括：
13.根據權利要求12所述的制備方法，其特征在于，所述在所述深溝槽的側壁和底部形成第二襯墊層，包括：
14.根據權利要求13所述的制備方法，其特征在于，所述方法還包括：
15.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，在所述半導體襯底的所述第二表面側形成金屬互連結構層之后，所述方法還包括：
16.一種電子裝置，其特征在于，所述電子裝置包括如權利要求1至8中任一項所述的半導體器件。
...【技術特征摘要】
1.一種半導體器件，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述第一淺溝槽隔離結構和所述第二淺溝槽隔離結構均包括淺溝槽、第一襯墊層和第一遮光導電層，所述第一襯墊層形成于相應淺溝槽的側壁和底部，所述第一遮光導電層填充相應淺溝槽的剩余空間。
3.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，還包括第一介質層，所述第一介質層覆蓋所述第二表面，所述電隔離層位于所述第一介質層背離所述第二表面的一側，所述多晶硅位于所述電隔離層背離所述第一介質層的一側；所述金屬互連結構層形成于所述第一介質層上；
4.根據權利要求3所述的半導體器件，其特征在于，所述金屬互連結構層包括層間介電層和位于所述層間介電層的金屬層，所述層間介電層覆蓋所述第一介質層和所述淬滅電阻結構；
5.根據權利要求1～4中任一所述的半導體器件，其特征在于，所述深溝槽隔離結構包括深溝槽、第二襯墊層和第二遮光導電層，所述第二襯墊層形成于所述深溝槽的側壁和底部，所述第二遮光導電層填充所述深溝槽的剩余空間。
6.根據權利要求5所述的半導體器件，其特征在于，還包括從所述第一表面的第一區向所述半導體襯底內部延伸的倒金子塔結構，所述第一區為用于形成所述半導體襯底中的一所述光電二極管的區域；所述倒金子塔結構包括頂部朝向所述第二表面的錐形開口和填充于所述錐形開口中的介質材料；
7.根據權利要求6所述的半導體器件，其特征在于，還包括淺槽結構，形成...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張川，王志高，陳星，張宇清，王康杰，
申請(專利權)人：中芯國際集成電路制造北京有限公司，
類型：發明
國別省市：
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