[发明专利]一种半导体器件及其制造方法和电子装置

权利要求书

1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有第一外延层，所述第一外延层包括若干预定作为光电二极管区的区域；

在所述第一外延层中相邻所述光电二极管区之间形成深沟槽；

在所述深沟槽的底部和侧壁上形成衬垫层；

在所述深沟槽中形成多晶硅层，该多晶硅层的顶面低于所述第一外延的顶面，以部分填充所述深沟槽；

在所述深沟槽中的所述多晶硅层上形成覆盖层，以填充满所述深沟槽形成深沟槽隔离结构；

在所述第一外延层的表面上生长第二外延层，并使所述第二外延层的顶面高于所述深沟槽隔离结构的顶面。

2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成所述深沟槽的方法包括以下步骤：

在所述第一外延层的表面上依次形成牺牲层和硬掩膜层；

在所述硬掩膜层上形成图案化的光刻胶层，该图案化的光刻胶层中包括若干开口，所述开口定义预定形成的深沟槽的位置和尺寸；

以所述图案化的光刻胶层为掩膜，依次蚀刻所述硬掩膜层、所述牺牲层和部分所述第一外延层，以在所述第一外延层中相邻所述光电二极管区之间形成所述深沟槽。

3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，形成所述多晶硅层的方法包括以下步骤：

沉积形成多晶硅层，以填充所述深沟槽，并溢出到所述硬掩膜层的上方；

回蚀刻去除部分所述多晶硅层，以使剩余的所述多晶硅层的顶部低于所述第一外延层的顶面。

4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，形成所述覆盖层的方法包括以下步骤：

在所述硬掩膜层上以及所述深沟槽中沉积形成覆盖层；

对所述覆盖层进行平坦化停止于所述硬掩膜层上；

去除所述硬掩膜层以及所述牺牲层。

5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述第二外延层的正面形成与外围虚拟像素区内的所述深沟槽隔离结构电连接的接触孔，以将外围虚拟像素区内的所述深沟槽隔离结构电连接到负压。

6.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述牺牲层的材料包括氧化物，所述硬掩膜层的材料包括SiN、a-C、BN和SiON中的一种或者多种。

7.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述覆盖层的材料包括氧化硅，所述衬垫层的材料包括氧化硅。

8.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成绝缘材料层；

图案化所述绝缘材料层，以形成彼此间由开口隔开的若干深沟槽隔离结构，其中，所述若干深沟槽隔离结构分别设置于相邻的光电二极管区之间；

在所述半导体衬底上形成第一外延层，所述第一外延层填充相邻深沟槽隔离结构之间的开口，且所述第一外延层的顶面高于所述深沟槽隔离结构的顶面。

9.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于，在形成所述绝缘材料层之前，还包括在所述半导体衬底的表面上形成第二外延层的步骤。

10.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于，形成所述深沟槽隔离结构的方法包括以下步骤：

在所述绝缘材料层的表面上形成硬掩膜层；

在所述硬掩膜层上形成图案化的光刻胶层，所述图案化的光刻胶层定义预定形成的深沟槽隔离结构的图案；

以所述图案化的光刻胶层为掩膜，依次蚀刻所述硬掩膜层和隔离材料层，停止于所述半导体衬底上，以形成彼此间由开口隔开的所述若干深沟槽隔离结构；

并将所述光刻胶层和所述硬掩膜层去除。

11.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述绝缘材料层的材料包括氧化硅。

12.如权利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述硬掩膜层的材料包括SiN、a-C、BN和SiON中的一种或者多种。

13.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述绝缘材料层的厚度范围为3000～30000埃。