[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，其特征在于，包括：

衬底；

离子掺杂区，形成在所述衬底中；以及，

带电的介电环，形成在所述衬底中并环绕于所述离子掺杂区的外侧，且所述介电环能通过异性相吸的作用感应出所述离子掺杂区中相应的电荷，感应出的电荷与所述离子掺杂区中原有的电荷累加或中和，以改变所述离子掺杂区中的离子掺杂浓度，所述介电环的材料化学配比失衡。

2.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述离子掺杂区仅为一个离子掺杂均匀且导电类型与所述衬底的导电类型相反的掺杂区；或者，所述离子掺杂区包括至少两个导电类型和/或离子掺杂浓度不同的掺杂层，且所有的掺杂层自所述衬底的顶面向所述衬底的底面依次排布设置，最底层的掺杂层与所述衬底的导电类型相反。

3.如权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述离子掺杂区包括自所述衬底的顶面向所述衬底的底面依次排布设置的第一重掺杂层、本征掺杂层和第二重掺杂层，所述第一重掺杂层和所述第二重掺杂层的离子掺杂浓度均大于所述本征掺杂层的离子掺杂浓度，且所述第一重掺杂层的导电类型与所述第二重掺杂层的导电类型相反。

4.如权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，所述离子掺杂区还包括夹设在所述本征掺杂层和所述第二重掺杂层之间的轻掺杂层，所述轻掺杂层的离子掺杂浓度小于所述第一重掺杂层和所述第二重掺杂层的离子掺杂浓度并大于所述本征掺杂层的离子掺杂浓度，且所述轻掺杂层的导电类型与所述第二重掺杂层的导电类型相反。

5.如权利要求3或4所述的半导体器件，其特征在于，所述介电环至少环绕于所述本征掺杂层的外侧，以通过异性相吸的作用感应出所述本征掺杂层中相应的电荷。

6.如权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，所述第一重掺杂层、所述第二重掺杂层和所述轻掺杂层的厚度均小于所述本征掺杂层的厚度。

7.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述离子掺杂区用于形成光电二极管，所述半导体器件还包括形成于所述衬底的底面的正电极和形成于所述衬底的顶面的负电极。

8.如权利要求7所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括MOS晶体管和金属互连结构，所述MOS晶体管的源极、漏极和栅极均形成在所述衬底中，所述金属互连结构形成在所述衬底上，且所述MOS晶体管的源极、漏极或栅极通过所述金属互连结构与所述正电极或所述负电极电性连接。

9.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述介电环的材料包括介电常数K大于二氧化硅的高K介质中的至少一种。

10.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供一衬底，形成至少一个离子掺杂区于所述衬底中；

刻蚀所述衬底，以形成环绕于所述离子掺杂区的外侧的沟槽；以及，

在所述沟槽中填充化学配比失衡的带电材料，以形成带电的介电环，所述介电环能通过异性相吸的作用感应出所述离子掺杂区中相应的电荷，感应出的电荷与所述离子掺杂区中原有的电荷累加或中和，以改变所述离子掺杂区中的离子掺杂浓度。

11.如权利要求10所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，采用离子注入工艺形成所述离子掺杂区。

12.如权利要求10所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，形成至少一个所述离子掺杂区于所述衬底中的步骤包括：形成一个离子掺杂均匀且导电类型与所述衬底的导电类型相反的掺杂区；或者，形成至少两个导电类型和/或离子掺杂浓度不同的掺杂层于所述衬底中，且所有的掺杂层自所述衬底的顶面向所述衬底的底面依次排布设置，最底层的掺杂层与所述衬底的导电类型相反。