高压器件的制造方法技术

一种制造高压器件的方法包括在半导体衬底中形成结区。在所述半导体衬底之上形成绝缘层。蚀刻所述绝缘层的一部分，以暴露所述结区。向所述暴露的结区内注入砷，以形成芯杆离子注入区。在已经注入了砷的所述芯杆离子注入区上形成芯杆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及一种，更具体而言，设计一种表 现出高击穿电压和低漏电流特性的。
技术介绍
要想使半导体器件工作，必需提供电能。为了降低能耗有人开发出了在 低电压下工作的半导体器件。但是，半导体器件内部需要的电压可能高于所 提供的电压。例如，在闪速存储器件中，在写入或擦除操作中采用的电压高于外部提供的电源电压。因此，通过抽运操作(pumping operation)提高所 提供的外部电源电压的电平，由此产生高压。半导体器件几乎总是包括晶体管。可以将晶体管划分为以低压工作的低 压晶体管和以高压工作的高压晶体管。采用不同的方法将高压晶体管的结区 (例如源极或漏极)形成为具有与低压晶体管不同的形状。此外，在高压作 用下，可能在高压晶体管内引起一些问题，而这些问题在低压晶体管中是不 存在的。例如，与低压晶体管相比，高压晶体管要求高击穿电压特性。此外，在 高压晶体管中，必需使漏电流降至最低。随着集成度的提高，缩短了沟道长 度，从而将产生漏电流。此外，如果结区和形成于结区上的接触芯杆(plug) 之间具有高接触电阻，那么将产生电压降，因而不能有效传递高压。
技术实现思路
一种制造高压器件的方法提供了形成有浅结的高压器件。所述高压器件 显示出高击穿电压特性、低漏电流特性和增强的电阻接触特性。在一个实施例中， 一种制造高压器件的方法包括在半导体衬底中形成结 区。在所述半导体衬底之上形成绝缘层。蚀刻所述绝缘层的一部分，以暴露 所述结区。向所述暴露的结区内注入砷(As),以形成芯杆离子注入区。在 已经注入了砷的所述芯杆离子注入区上形成芯杆。 在另 一个实施例中， 一种制造高压器件的方法包括在半导沐衬底中形成 结区。在所述半导体衬底之上形成绝缘层。蚀刻所述绝缘层的一部分，以暴 露所述结区。向所述暴露的结区内注入锑(Sb)，以形成芯杆离子注入区。 在已经注入了锑的所述芯軒离子注入区上形成芯杆。在另 一个实施例中， 一种制造高压器件的方法包括在半导体衬底中形成 晶体管。在所述半导体衬底之上形成绝缘层。蚀刻所述绝缘层的一部分，以 暴露所述晶体管。向所述暴露的结区内注入砷，以形成芯杆离子注入区。在在又一个实施例中， 一种制造高压器件的方法包括在半导体衬底中形成 晶体管。在所述半导体衬底之上形成绝缘层。蚀刻所述绝缘层的一部分，以 暴露所述晶体管。向所述暴露的结区内注入锑，以形成芯杆离子注入区。在 已经注入了锑的所述芯杆离子注入区上形成芯杆。附图i兑明附图说明图1A到图1D是说明根据本专利技术实施例的的截面图。图2A到图2D是说明根据本专利技术另一实施例的的截面图。图3是示出了通过芯杆离子注入工艺注入的砷和磷的浓度差异的特征图。图4是示出了在通过芯杆离子注入工艺注入砷和磷时击穿电压的差异的 特征图。具体实施例方式将参考附图描述具体实施例。图1A到图1D是说明根据本专利技术实施例 的的截面图。参考图1A,在其内形成了阱(未示出)和绝缘层(未示出)的半导体 衬底100的有源区内形成晶体管。在半导体衬底100之上形成栅极绝缘层102 和栅极104。在位于栅极104的边缘处的半导体衬底100内形成第 一结区106。 第 一结区106变成了晶体管的源极/漏极，形成于阱区内的第二结区(未示出) 变成了阱4合耳又区(well pick-up region )。在栅极104的侧壁上形成间隔体108。就NMOS晶体管而言，可以通过 注入磷或砷(As)的5价杂质形成第一结区106。在一个实施例中，可以通 过在大约70KeV的能量下，以5.0 x 1012atoms/cm2 (原子/平方厘米)或更小的;农度注入5 ^介杂质形成第一结区106。 ji匕夕卜，可以在S走4争半导体一十底100的同时，以大约3度到大约7度的角注入5价杂质，由此形成第一结区106。 可以将第一结区106形成至接触栅极104的底部边缘的程度。参考图1B，在半导体衬底IOO之上形成绝缘层112。蚀刻绝缘层112的 一部分，以暴露第一结区106,由此形成接触孔114。参考图1C,在通过接触孔114暴露的第一结区106上执行芯杆离子注 入工艺，由此形成芯杆离子注入区116。芯杆离子注入区116提高了与将在 下述后续过程中形成的芯杆之间的粘附特性。通过注入能够形成电阻接触的 杂质形成芯杆离子注入区116。可以通过注入砷形成芯杆离子注入区116。在一个实施例中，通过在大 约5KeV到大约15KeV的离子注入能量下，以大约1.0 x lO'Stoms/cm2到大 约5.0 x 10atoms/cm2的浓度注入砷形成芯杆离子注入区116。优选垂直注入 砷。或者，可以注入锑(Sb)来替代砷。可以通过在大约5KeV到大约15KeV 的离子注入能量下，以大约1.0 x 10atoms/cm2到大约5.0 x 1014atoms/cm2的 浓度注入锑形成芯杆离子注入区116。在形成芯杆离子注入区116之后，执行退火过程来激活注入杂质(砷或 锑)。可以在大约900到大约950摄氏度的温度范围内，采用快速热处理执 行所述退火过程。参考图1D，在位于芯杆离子注入区116上的每一接触孔114内形成芯 杆118。可以采用多晶硅或鴒形成芯杆118。在绝缘层112的表面上形成导 电层(例如多晶硅或鴒)，以填充接触孔114之后，执行蚀刻过程，从而使 所述导电层保留在接触孔114内。所述导电层可以具有宽于接触孔114的宽 度的宽度。还可以通过以特定图案使导电层保留于绝缘层112上形成金属线。在通过根据上述方法注入砷或锑形成芯杆离子注入区116之后，形成芯 杆118。因此，通过芯杆离子注入区116形成了电阻接触，由此降低了接触 电阻。或者，可以注入具有低扩散率的砷或锑来替代磷，以形成芯杆离子注 入区116。因此，与注入磷相比，可以形成浅结，并且可以获得高击穿电压 特性、低漏电流特性和增强的电阻接触特性。在下文中将参考图3和图4描述所述特性差异。图2A到图2D是示出了根据本专利技术另一实施例的 的截面图。参考图2A,在其内形成了阱(未示出)和绝缘层(未示出)的半导体 衬底200的有源区内形成晶体管。在半导体衬底200之上形成栅极绝缘层:202 和栅极204。在接近栅极204的边缘处的半导体衬底200内形成第 一结区206。 第一结区206是用于形成轻掺杂漏极结构的结区，其变成了晶体管的源极/ 漏极。在柵极204的侧壁上形成间隔体208。在接近间隔体208的边缘处的半 导体衬底200内形成第二结区210。第一和第二结区206和210变成了晶体 管的源极/漏极。就NMOS晶体管而言，通过注入诸如磷或砷的5价杂质形 成第一和第二结区206和210。在半导体衬底200内以大于第一结区206的 深度形成第二结区210。注入到第二结区210内的杂质的量大于注入到第一 结区206内的量。在一个实施例中，可以通过在大约70KeV的能量下，以 5.0 x 10atoms/cm2或更小的浓度注入5价杂质形成第一和第二结区206和 210。此外，可以在旋转半导体衬底200的同时，以大约3度到大约7度的 角注入5价杂质，由此形成第 一结区206。在接近栅极204的底部边缘的平 面内形成第一结区206。参考图2B，在半导体衬底200之上形成绝缘层212。蚀刻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造高压器件的方法，所述方法包括：在半导体衬底内形成结区；在所述半导体衬底之上形成绝缘层；蚀刻所述绝缘层的一部分，以暴露所述结区；向所述暴露的结区内注入５价杂质，以形成芯杆离子注入区；以及在所述芯杆离子注入区上形成芯杆。

【技术特征摘要】
KR 2006-10-31 106483/061.一种制造高压器件的方法，所述方法包括在半导体衬底内形成结区；在所述半导体衬底之上形成绝缘层；蚀刻所述绝缘层的一部分，以暴露所述结区；向所述暴露的结区内注入5价杂质，以形成芯杆离子注入区；以及在所述芯杆离子注入区上形成芯杆。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述5价杂质为砷或锑。3. 根据权利要求2所述的方法，其中，以处于大约l.Ox 10l4atoms/cm2 到大约5.0 x 1014atoms/cm2的范围内的浓度注入砷。4. 根据权利要求2所述的方法，其中，以大约5KeV到大约15KeV的 离子注入能量注入砷。5. 根据权利要求2所述的方法，其中，以处于大约l.Ox 1014atoms/cm2 到大约5.0 x 1014atoms/cm2的范围内的浓度注入锑。6. 根据权利要求2所述的方法，其中，以大约5KeV到大约15KeV的 离子注入能量注入锑。7. 根据权利要求1所述的方法，还包括在形成所述芯杆离子注入区之 后^l行热处理过程。8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述热处理过程包括在大约900 到大约950摄氏度的温度范围内通过快速热处理执行的退火过程。9. 根据权利要求1所述的方法，其中，由鴒形成所述芯杆。10. —种制造高压器件的方法，所述方法包括 在...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐智贤，李东基，
申请(专利权)人：海力士半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[]