一种半导体器件及其制造方法和电子装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体器件及其制造方法和电子
目.ο
【背景技术】
[0002]在半导体技术领域中，电容是集成电路的重要组成单元之一。其中，MOM(metal-oxide-metal ;金属-氧化物_金属)电容由于具有可以与铜互联结构一起实现且电容密度较高等优点，在很多半导体器件的制造中得到了广泛应用。例如:现有的CMOS图像传感器(CIS)逻辑电路中就采用了 MOM电容结构。
[0003]现有的一种半导体器件的MOM电容及相关部分的结构的剖视图如图1A所示，该半导体器件包括半导体衬底100和位于半导体衬底100上的MOM电容106，其中，MOM电容106设置于位于半导体衬底100内的浅沟槽隔离(STI) 102的上方，MOM电容106包括层叠的梳状的第一金属层Ml、第二金属层M2和第三金属层M3,第一金属层Ml与第二金属层M2之间以及第二金属层M2与第三金属层M3之间为金属间介电层。其中，在半导体衬底100内形成有位于浅沟槽隔离102下方的P阱101，位于P阱101的外围的P+离子注入区103通过位于层间介电层(ILD) 104内的接触孔(CT) 105与第一金属层Ml相连。
[0004]在现有技术中，采用上述结构的半导体器件通常存在如下技术问题:当半导体衬底100为P型衬底时，来自半导体衬底的噪声(noise)对MOM电容以及金属层与P阱间的电容会造成很大的影响。其中，来自基板的噪声的作用原理如图1B所示，当半导体衬底100为P型衬底时，来自半导体衬底100的噪声可以沿着半导体衬底100、P阱101、P+离子注入区103、接触孔105构成的通道传导至第一金属层Ml (如图1B中箭头所示)，因此，来自半导体衬底的噪声将传导入MOM电容以及其他包括第一金属层Ml或与第一金属层Ml相连的电容。实践表明，来自半导体衬底的噪声给MOM电容带来的负面影响非常大。当该半导体器件除MOM电容外还包括其他组件(例如:逻辑电路)时，该来自P型半导体衬底的噪声还会对其他组件造成不良影响。例如，在包括上述MOM电容结构的CIS逻辑电路中，该来自P型半导体衬底的噪声会造成CIS的闪烁噪声(flicker noise)、固定图案噪声(FixedPattern noise)以及临时噪声(Temp noise)的增加,严重影响器件的性能。
[0005]由此可见，采用现有技术中的上述结构的半导体器件，来自P型半导体衬底的噪声会进入位于半导体衬底上方的电容，从而造成不良影响。因此，为解决上述技术问题，有必要提出一种新的半导体器件及其制造方法。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的不足，本发明提出一种半导体器件及其制造方法和电子装置，该半导体器件可以防止来自半导体衬底的噪声进入位于半导体衬底上方的电容。
[0007]本发明的一个实施例提供一种半导体器件，包括半导体衬底、位于所述半导体衬底上的层间介电层和位于所述层间介电层上的电容，还包括位于所述半导体衬底内且位于所述电容下方的由P型离子注入区和N阱构成的PN结二极管，其中所述N阱位于所述P型离子注入区的下方并包围所述P型离子注入区位于所述半导体衬底内的部分。
[0008]可选地,所述电容为MOM电容,其包括层叠的第一金属层、第二金属层和第三金属层，其中所述第一金属层与所述第二金属层之间以及所述第二金属层与所述第三金属层之间为金属间介电层。
[0009]可选地，所述P型离子注入区通过位于所述层间介电层内的接触孔与所述第一金属层相连。
[0010]可选地，所述电容在所述半导体衬底的上表面的投影完全落入所述P型离子注入区所在的区域。
[0011]可选地，形成所述N阱的工艺条件包括:注入的离子为砷，注入能量为300Kev，注入剂量为2.6E12，注入角度为7°。
[0012]可选地，形成所述P型离子注入区的工艺条件包括:注入的离子为硼，注入能量为30Kev，注入剂量为1E12，注入角度为0°。
[0013]可选地，所述半导体器件还包括CMOS图像传感器，其中，所述CMOS图像传感器包括光电二极管，所述光电二极管包括位于半导体衬底内的P型区和N型区，所述N阱与所述光电二极管的N型区的材料相同，所述P型离子注入区与所述光电二极管的P型区的材料相同。
[0014]可选地，所述半导体器件包括CMOS图像传感器，其中所述PN结二极管为所述CMOS图像传感器的光电二极管。
[0015]本发明的又一个实施例提供一种半导体器件的制造方法，所述方法包括:
[0016]步骤SlOl:提供半导体衬底，在所述半导体衬底内形成由P型离子注入区和N阱构成的PN结二极管，其中所述N阱位于所述P型离子注入区的下方并包围所述P型离子注入区位于所述半导体衬底内的部分；
[0017]步骤S102:形成位于所述半导体衬底上的层间介电层以及位于所述层间介电层内的接触孔；
[0018]步骤S103:在所述层间介电层上形成位于所述PN结二极管上方的电容。
[0019]可选地，在所述步骤S103中，形成的所述电容为MOM电容，所述MOM电容包括层叠的第一金属层、第二金属层和第三金属层，其中所述第一金属层与所述第二金属层之间以及所述第二金属层与所述第三金属层之间为金属间介电层。
[0020]可选地，在所述步骤S102中，形成的所述接触孔位于所述P型离子注入区的上方并与所述P型离子注入区相连；并且，在所述步骤S103中，形成的所述第一金属层通过所述接触孔与所述P型离子注入区相连。
[0021]可选地，在所述步骤S103中，形成的所述电容在所述半导体衬底的上表面的投影完全落入所述P型离子注入区所在的区域。
[0022]可选地，在所述步骤SlOl中，形成所述N阱的工艺条件包括:注入的离子为砷，注入能量为300Kev，注入剂量为2.6E12，注入角度为7°。
[0023]可选地，在所述步骤SlOl中，形成所述P型离子注入区的工艺条件包括:注入的离子为硼，注入能量为30Kev，注入剂量为1E12，注入角度为0°。
[0024]可选地，所述半导体器件还包括CMOS图像传感器，其中，所述CMOS图像传感器包括光电二极管，所述光电二极管包括位于半导体衬底内的P型区和N型区，所述N阱与所述光电二极管的N型区在同一工艺中制造，所述P型离子注入区与所述光电二极管的P型区在同一工艺中制造。
[0025]可选地，所述半导体器件包括CMOS图像传感器，其中所述PN结二极管为所述CMOS图像传感器的光电二极管。
[0026]本发明的再一个实施例提供一种电子装置，其包括半导体器件以及与所述半导体器件相连接的电子组件，其中所述半导体器件包括半导体衬底、位于所述半导体衬底上的层间介电层和位于所述层间介电层上的电容，还包括位于所述半导体衬底内且位于所述电容下方的由P型离子注入区和N阱构成的PN结二极管，其中所述N阱位于所述P型离子注入区的下方并包围所述P型离子注入区位于所述半导体衬底内的部分
[0027]本发明的半导体器件，由于包括设置于电容下方的由N阱与P型离子注入区构成的PN结二极管，因此可以防止来自半导体衬底的噪声进入电容，从而提高