[发明专利]缓变结、高压器件和半导体器件及其制造方法

说明书

本发明提供了一种缓变结、高压器件和半导体器件及其制造方法，所述缓变结的制造方法包括：在一具有掺杂区的衬底上形成具有用于向所述掺杂区进行离子注入的开口的图案化掩膜层，采用与所述掺杂区具有的第一导电类型相反的第二导电类型离子对所述掺杂区进行离子注入；多次调整所述开口的宽度，且每次调整所述开口的宽度后，采用所述第二导电类型离子向所述掺杂区进行离子注入，以在所述掺杂区中形成缓变结。本发明的技术方案在较低的工艺温度下制造缓变结，且通过控制离子注入的能量和剂量控制所述缓变结的结深和离子掺杂的浓度，以提高器件的击穿电压，进而获得高压器件，且不会降低低压器件的性能，实现高压器件与低压器件的有效集成。

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种缓变结、高压器件和半导体器件及其制造方法。

背景技术

在集成电路制造领域，高压器件(击穿电压5V)存在于很多电路中，例如存储类电路中采用高压器件完成编程(program)和擦除(erase)功能。为了满足器件的高击穿电压的要求，需要在器件中引入缓变结的结构，利用缓变结的掺杂浓度逐渐变化的特性来提高器件的击穿电压。参阅图1，图1是现有的高压器件的结构示意图，从图1中可看出，可在位于衬底11上的浅沟槽隔离区12之间的低掺杂的漏区13底部与所述衬底11相接触的区域制造缓变结，以提高器件的击穿电压。现有的技术中，一般是采用高温驱动离子扩散的方法制造缓变结，参阅图2a和图2b，图2a是掺杂离子沉积到衬底中的示意图，图2b是图2a所示的掺杂离子沉积到衬底中之后扩散形成的缓变结的示意图，从图2a和图2b中可看出，衬底21中包含一掺杂区22，掺杂区22中已含有N型或P型的离子，在高温的驱动下，与掺杂区22中已有的离子的极性相反的掺杂离子23从掺杂区22的顶表面逐渐向掺杂区22的底部扩散，通过调整工艺温度和扩散时间来控制结深和离子掺杂的浓度，以形成缓变结。此种方法需要在900℃～1200℃的温度下作业，而过高的温度会导致低压器件的性能降低，例如会导致二级效应，也会导致低压器件出现漏电和操作速度提不起来等问题，因此，不利于高压器件和低压器件的集成；而且此种方法控制缓变结的结深和离子掺杂浓度的精准度较差，导致不能精准地控制缓变结的性能。

因此，如何在较低的工艺温度下，通过精准地控制结深和离子掺杂浓度去制造出缓变结，以制造出具有缓变结的高压器件，进而使得高压器件和低压器件能够有效的集成是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缓变结、高压器件和半导体器件及其制造方法，以在较低的工艺温度下即可制造出缓变结。

为实现上述目的，本发明提供了一种缓变结的制造方法，包括：

提供一具有掺杂区的衬底，并在所述衬底上形成图案化掩膜层，所述图案化掩膜层具有用于向所述掺杂区进行离子注入的开口，所述掺杂区具有第一导电类型；

以所述图案化掩膜层为掩膜，采用与所述第一导电类型相反的第二导电类型离子对所述掺杂区进行第一次离子注入；以及，

多次调整所述开口的宽度，且在每次调整所述开口的宽度后，以所述图案化掩膜层为掩膜，采用与所述第一导电类型相反的第二导电类型离子向所述掺杂区进行离子注入，所述离子注入的能量和剂量随着每次调整所述开口的宽度而逐渐变化，使得每次所述离子注入后形成具有预定深度和宽度的一层离子注入区，所有的所述离子注入区在所述掺杂区中构成缓变结。

可选的，所述多次调整，使得所述开口的宽度随着调整次数的增多而逐渐变大或者逐渐变小。

可选的，当使得所述开口的宽度随着调整次数的增多而逐渐变大时，前一次的所述离子注入的能量小于后一次的所述离子注入的能量，且前一次的所述离子注入的剂量大于后一次的所述离子注入的剂量，以使得所述缓变结的离子掺杂浓度从顶部至底部逐渐减小；当使得所述开口的宽度随着调整次数的增多而逐渐变小时，前一次的所述离子注入的能量大于后一次的所述离子注入的能量，且前一次的所述离子注入的剂量小于后一次的所述离子注入的剂量，以使得所述缓变结的离子掺杂浓度从顶部至底部逐渐减小。