JP4121201B2 - Triple well manufacturing method of semiconductor memory device - Google Patents

Triple well manufacturing method of semiconductor memory device Download PDF

Info

Publication number
JP4121201B2
JP4121201B2 JP32556498A JP32556498A JP4121201B2 JP 4121201 B2 JP4121201 B2 JP 4121201B2 JP 32556498 A JP32556498 A JP 32556498A JP 32556498 A JP32556498 A JP 32556498A JP 4121201 B2 JP4121201 B2 JP 4121201B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
well
conductivity type
region
mask pattern
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP32556498A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11297853A (en
Inventor
相 必 沈
元 成 李
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1019980026652A external-priority patent/KR100265774B1/en
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JPH11297853A publication Critical patent/JPH11297853A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4121201B2 publication Critical patent/JP4121201B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体メモリ装置の製造方法に係り、特に半導体メモリ装置のトリプルウェルの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
通常、CMOS DRAM装置はラッチアップ免疫性、セル隔離並びに動作速度を改善するために、基板にバックバイアス電圧(back bias voltage:以下VBB)を印加する。しかし、サブミクロン装置のような高集積半導体メモリ装置において、前記バックバイアス電圧はNチャンネルトランジスタで短チャンネル効果を増やすという短所がある。このような問題点を解決するために、メモリセルアレイ領域にはバックバイアス電圧VBBを印加して周辺回路領域中Nチャンネルトランジスタが形成される領域には接地電圧VSSを印加してメモリ装置の特性を向上させることができるトリプルウェル(triple well)構造が提案された。
【0003】
このようなトリプルウェル構造を採用する半導体メモリ装置が図1に示されている。図1を参照すれば、P型基板100上に各々ソース並びにドレーン領域になるN型不純物領域112、122並びにゲート酸化膜114、124を介在して形成されたゲート116、126で構成されるNチャンネルトランジスタが形成されるP型第1ウェル110並びにP型第2ウェル120が形成されている。また周辺回路領域には、ソース並びにドレーン領域になるP型不純物領域132、ゲート酸化膜134並びにゲート136で構成されるPチャンネルトランジスタが形成されるN型第1ウェル130が形成されている。
【0004】
また、P型第1ウェル110とP型第2ウェル120は、P型第2ウェル120を包んでいるN型第2ウェル140により分離されている。N型第2ウェル140は、基板の表面から第1深さになる領域まで垂直に延設される側壁領域142と、側壁領域142の下端部と連結され、基板から第2深さになる領域に水平に形成されたベース領域144とで構成されている。
【0005】
したがって、P型第2ウェル120内に形成されたP型不純物領域128にはバックバイアス電圧VBBが印加され、P型第1ウェル110内に形成されたP型不純物領域118には接地電圧VSSが印加される。そして、N型第1ウェル130内に形成されたN型不純物領域138には電源電圧VCCが印加される。
【0006】
ところが図1に示されたように、P型第1ウェル110、P型第2ウェル120、N型第1ウェル130、N型第2ウェル140のベース領域144並びに側壁領域142で構成されたトリプルウェル構造を製造するためには最小4回以上の写真蝕刻工程が要求されて工程が非常に複雑になるという短所がある。
【0007】
そして、トリプルウェル構造では、ベース領域144と側壁領域142でなされたN型第2ウェル140がP型第2ウェル120を完全に包んでP型第1ウェル110と電気的に完全に分離させることが重要である。ところが、ベース領域144を形成するための写真蝕刻工程時ミスアラインが発生して点線で表示されたようなN型第2ウェルのベース144′が形成される場合、ベース144′と側壁領域142が十分にオーバーラップ出来なくP型第1ウェル110とP型第2ウェル120が短絡されるという問題点が発生する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が果たそうとする技術的課題は単純化された工程で電気的特性が向上されたトリプルウェルを製造できるトリプルウェルの製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題を達成するための本発明の製造方法によって形成されるトリプルウェルは、第1導電型の半導体基板内に形成された第1導電型の第1ウェル、第1導電型の第2ウェル、第2導電型の第1ウェル並びに前記第1導電型の第1ウェルと前記第1導電型の第2ウェルを分離させるために前記第1導電型の第2ウェルを包む第2導電型の第2ウェルで構成される。そして、前記第2導電型の第2ウェルは、基板の表面から基板内に第1深さになる領域まで延設された側壁領域と、前記側壁領域の下端部と連結されて基板から第2深さになる領域に水平に形成されたベース領域とから構成される。
【0010】
前記トリプルウェルを製造するための本発明の一態様によれば、前記第2導電型の第2ウェルのベース領域と前記第1導電型の第2ウェルは、一つのマスクパターンをイオン注入マスクとして使用して形成する。そして、前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を形成する時、前記マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第2導電型の不純物が前記半導体基板に垂直な方向と入射角θをなしながら傾斜するように前記基板の表面に入射されるように前記第2導電型の不純物を注入して前記マスクパターンにより露出された領域より広い領域に前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を形成する。
【0011】
前記入射角θは5゜乃至30゜であることが望ましい。また、前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を限定するマスクパターンは、前記第2導電型の第2ウェルの側壁領域の内側壁により限定される半導体基板領域を露出させるように形成されることが望ましい。
【0012】
前記トリプルウェルを製造するための本発明の他の態様によれば、前記側壁領域を形成するためのイオン注入エネルギーと前記ベース領域を形成するためのイオン注入エネルギーを同一または類似にして前記側壁領域と前記ベース領域を形成することによって、前記側壁領域と前記ベース領域がオーバーラップされて前記第1導電型の第1ウェルと前記第1導電型の第2ウェルを完全に分離させるようにし、前記ベース領域と前記第1導電型の第2ウェルは同一マスクパターンをイオン注入マスクとして使用して形成する。
【0013】
前記第2導電型の第2ウェルの側壁領域とベース領域を形成する段階は、先に、前記第1導電型の半導体基板を提供した後、前記第1導電型の半導体基板上に前記第2導電型の第2ウェルの側壁領域を限定する第1マスクパターンを形成する。次に、前記第1マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第2導電型の不純物を第1エネルギーで注入する。続いて、前記第1マスクパターンを取り除いた後、前記半導体基板上に前記ベース領域を限定する第2マスクパターンを形成する。最後に前記第2マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し前記第2導電型の不純物を前記第1エネルギーと同一または類似な第2エネルギーで注入して前記第1深さと同一または類似な第2深さに該当する領域に前記ベース領域を形成する。
【0014】
望ましくは、前記第1マスクパターンを取り除く段階前に前記第1マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第2導電型の不純物を前記第1エネルギーより大きいエネルギーで注入する段階をさらに実施する。
【0015】
前記トリプルウェルを製造するための本発明のまた他の態様によれば、先に、前記第1導電型の半導体基板を提供した後、前記第1導電型の半導体基板上に前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を限定するマスクパターンを形成する。次に、前記マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第2導電型の不純物を注入して前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を形成する。続いて、前記マスクパターンの側壁にスペーサを形成した後、前記マスクパターン並びにスペーサをイオン注入マスクとして使用し第1導電型の不純物を注入して前記第1導電型の第2ウェルを形成する。
【0016】
前記マスクパターンは、前記第1導電型の第2ウェルの側壁に形成される前記第2導電型の第2ウェルの側壁領域を一部または全部露出させ、前記スペーサは、前記露出された第2ウェルの側壁領域をおおうことが望ましい。
【0017】
前記トリプルウェルを製造するための本発明のまた他の態様によれば、先に、前記第1導電型の半導体基板を提供した後、前記第1導電型の半導体基板上に前記第1導電型の第2ウェルを限定する第1マスクパターンを形成する。次に、前記第1マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第1導電型の不純物を注入して前記第1導電型の第2ウェルを形成する。続いて、前記第1マスクパターンを縮少させて前記第1マスクパターンにより露出された領域より広い領域を露出させる第2マスクパターンで形成する。最後に、前記第2マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第2導電型の不純物を注入して前記第1導電型の第2ウェルの下に前記第1導電型の第2ウェルより大きい幅を有する前記第2導電型の第2ウェルを形成する。
【0018】
前記第2マスクパターンは、前記第1導電型の第2ウェルの側壁に形成される前記第2導電型の第2ウェルの側壁領域を一部または全部を露出させるように形成されることが望ましい。
本発明によれば、簡単な工程で完全な構造のトリプルウェルを形成することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下添付した図面を参照して本発明の望ましい実施の形態を説明することによって本発明を詳細に説明する。しかし、本発明は以下で開示される実施の形態の一例に限らず相異なる多様な形態で具現されることであり、単に本実施の形態の一例は本発明の開示が完全なるようにし、通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されることである。添付された図面で多様な膜と領域の厚さは明瞭性のために強調された。そして、図面に表示された導電型は例示のためのことであって基板の導電型がP型の場合を基準として示したことである。しかし、基板の導電型がN型の場合にも同じく適用でき、この場合ウェルの導電型も示された導電型と反対導電型を有するようになる。図面で同一参照符号は同一部材を示す。
【0020】
<実施例1>
図2を参照すれば、第1導電型、例えばP型の半導体基板200上にパッド酸化膜205を通常の方法で形成した後、第1導電型の第1ウェル、例えばP型第1ウェル210を限定する第1マスクパターン210Mを形成する。次に、第1マスクパターン210Mをイオン注入マスクとして使用し、P型不純物イオン209を注入することによってP型第1ウェル210を形成する。続いて、第1マスクパターン210Mを通常の方法で取り除く。
【0021】
図3を参照すれば、P型第1ウェル210が形成された半導体基板200の全面に第2導電型の第1ウェル、すなわち、N型第1ウェル並びに第2導電型の第2ウェル、すなわち、N型第2ウェルの側壁領域を限定する第2マスクパターン342Mを形成する。次に、第2マスクパターン342Mをイオン注入マスクとして使用しN型不純物イオン341を注入して、周辺回路領域にはN型第1ウェル330を、メモリセルアレイ領域にはN型第2ウェルの側壁領域342を、形成する。続いて、第2マスクパターン342Mを通常の方法で取り除く。
【0022】
図4を参照すれば、N型第2ウェルのベース領域を限定する第3マスクパターン444Mを基板200の全面に形成する。第3マスクパターン444MはN型第2ウェルの側壁領域342の内側壁により限定される半導体基板領域を露出させるように形成することが望ましい。
【0023】
次に、第3マスクパターン444Mをイオン注入マスクとして使用し、N型不純物イオン443を傾斜するように注入してN型第2ウェルのベース領域444を形成して側壁領域342とベース領域444で構成されたN型第2ウェル440を完成する。
【0024】
N型不純物イオン443を傾斜するように注入する方式としては、半導体基板200をイオン注入装置(図示せず)内にローディングする時不純物イオンの入射方向と基板200に垂直な方向が入射角θをなして傾斜するようにローディングする方式を使用する。したがって、不純物イオンが基板200に垂直な方向と入射角θをなしながら傾斜するように基板200表面に入射される。
【0025】
この時、入射角θは5゜乃至30゜になるようにすることが望ましい。入射角はベース領域444と側壁領域342がオーバーラップされる幅W1と不純物イオンの入射範囲値(Projected Range:基板の表面から不純物濃度最高地点までの距離、以下Rp)により決定される。
【0026】
すなわち、入射角(傾斜角)θは下記式1により計算できる。
sinθ=W1Rp … 式1
前記式中θは傾斜角であり、W1はベース領域444と側壁領域342がオーバーラップされる幅であり、Rpは不純物イオンの入射範囲値である。
【0027】
本発明によって製造されるトリプルウェルの適正Rpは、1乃至1.8μmであり、適正オーバーラップ幅W1が0.2乃至0.8μmである。したがって、これを前記式1に代入して計算すればθが5゜乃至30゜がなるようして不純物を注入することが望ましいということがわかる。
【0028】
前述したように、本実施例ではN型の不純物443を傾斜するようにイオン注入するためにN型第2ウェルのベース領域444が第3マスクパターン444Mにより露出される領域より両側面にさらに拡張されて形成されることができる。したがって、N型第2ウェルのベース領域444がN型第2ウェルの側壁領域342とオーバーラップされる幅W1を増大させ、P型第1ウェル210と後続工程で形成されるP型第2ウェル(図5の520参考)を電気的に完全に分離させてこの二つのウェルが短絡されることを防止し、二つのウェル210、520に相異なる電圧を印加することが可能なようにする。
【0029】
図5を参照すれば、N型第2ウェルのベース領域444を限定する第3マスクパターン444Mをそのままイオン注入マスクとして使用し、P型の不純物イオン519を注入してP型第2ウェル520を形成する。
【0030】
前述したように本実施例によってトリプルウェル構造を形成すれば、N型第2ウェルのベース領域444と側壁領域342がオーバーラップされる幅W1を最大化できる。したがって、P型第1ウェル210とP型第2ウェル520が短絡されることを防止して電気的に完全に分離させることができる。また、N型第2ウェルのベース領域444とP型第2ウェル520を一つのマスクパターン444Mを使用して形成することができる。
【0031】
すなわち、工程が複雑で生産コストに多くの影響を及ぼすマスクパターン形成工程、例えばフォトレジストパターン形成工程を減少させることができるので、工程が単純化されて生産コストを節減できる長所がある。
【0032】
本実施例ではP型第1ウェル210、N型第1ウェル230並びにN型第2ウェルの側壁領域342を予め形成した後にN型第2ウェルのベース領域444とP型第2ウェル520を形成したが、その製造順序を変えて形成することができることはもちろんである。すなわち、N型第2ウェルのベース領域444とP型第2ウェル520を形成した後、P型第1ウェル210、N型第1ウェル230並びにN型第1ウェルの側壁領域342を形成することもできる。そして、P型第2ウェル520を先に形成してN型第2ウェルのベース領域444を形成することもできる。
【0033】
<実施例2>
図6を参照すれば、P型第1ウェル610が形成されている半導体基板600のパッド酸化膜605上にN型第1ウェル並びにN型第2ウェルの側壁領域を限定する第1マスクパターン642Mを形成する。第1マスクパターン642Mをイオン注入マスクとして使用し、N型不純物イオン641を0.2乃至1.0MeVで注入して深さがD1のN型第1ウェル630′並びにN型第2ウェルの側壁領域642′を形成する。
【0034】
次に、図7に示されたように、第1マスクパターン642Mをそのままイオン注入マスクとして使用しイオン注入エネルギーを1.0乃至1.8MeVに変えてN型不純物イオン741を注入して深さがD2のN型第1ウェル730′並びにN型第2ウェルの側壁領域742′を形成する。したがって、深さがD1のN型第1ウェル630′と深さがD2のN型第1ウェル730′で構成されたN型第1ウェル730と深さがD1のN型第2ウェルの側壁領域642′並びに深さがD2のN型第2ウェルの側壁領域742′で構成されたN型第2ウェルの側壁領域742を完成する。続いて第1マスクパターン642Mを通常の方法で取り除く。
【0035】
図8を参照すれば、N型第2ウェルのベース領域を限定する第2マスクパターン844Mをパッド酸化膜605上に形成する。次に、第2マスクパターン844Mをイオン注入マスクとして使用し、N型の不純物843を1.0乃至1.8MeVのイオン注入エネルギーで注入してN型第2ウェルのベース領域844を形成する。
【0036】
したがって、N型第2ウェルの側壁領域742の最大Rpとベース領域844の最大Rp値が同一になるので、図8に示されているように側壁領域742とベース領域844が十分にオーバーラップされて完全なN型第2ウェル840を完成できる。
【0037】
図9を参照すれば、第2マスクパターン844Mをそのままイオン注入マスクとして使用し、P型不純物イオン919を100乃至500MeVで注入してP型第2ウェル920を形成する。
【0038】
第2実施例では、N型第2ウェルの側壁領域742を2回のイオン注入工程を経て形成する。特に、N型第2ウェルのベース領域844を形成するための不純物のイオン注入エネルギーとN型第2ウェルの側壁領域742を最大深さD2に形成するためのイオン注入エネルギーを同一または類似にすることによりベース領域844と側壁領域742が垂直方向に十分にオーバーラップされて完全なN型第2ウェル840を形成することができるようにする。
【0039】
また、N型第2ウェルのベース領域844とP型第2ウェル920を一つのマスクパターン844Mで限定するために工程が単純化されるという長所がある。
本実施例でN型第2ウェルの側壁領域742を形成するために相互異なるイオン注入エネルギーで2回のイオン注入工程を実施する理由は次の通りである。
【0040】
N型第2ウェルのベース領域844が形成される深さであるD2が大きい場合、すなわち、ベース領域844を形成するためのイオン注入エネルギーが大きい場合、ベース領域844を形成するためのイオン注入エネルギーと同一または類似なエネルギーで1回のみイオン注入して側壁領域742を形成すれば、側壁領域が基板の表面からD2深さまで連続的に連結されなく基板の表面から分離されて深さがD2になる領域付近にのみ形成される場合を防止するためである。
【0041】
したがって、側壁領域742とベース領域844を垂直方向に十分にオーバーラップさせて第1導電型の第1ウェル610と第2ウェル920を完全に分離させることができ、1回のイオン注入工程で側壁領域742を基板の表面からベース領域844が形成される深さ(例:D2)まで延設させることさえできるならば、ベース領域844を形成するためのイオン注入エネルギーと同一または類似なイオン注入エネルギーで1回のイオン注入工程を実施して側壁領域742を形成することがさらに望ましい。
また、必要に応じてはイオン注入工程の回数を2回以上に増やすことができることはもちろんである。
【0042】
<実施例3>
図10を参照すれば、第2実施例の図6乃至図7に示されているような同一な工程を経て、P型第1ウェル610、N型第1ウェル730並びにN型第2ウェルの側壁領域742を形成する。次に、N型第2ウェルのベース領域を限定するマスクパターン1044Mをパッド酸化膜605上に形成する。続いて、マスクパターン1044Mをイオン注入マスクとして使用し、N型不純物イオン1043が基板700に対してθの角度をなしながら入射されるように注入する。その結果、側壁領域742と垂直方向でオーバーラップされるのみならず水平方向にもオーバーラップされるベース領域1044を形成してN型第2ウェル1040を完成する。
【0043】
図11を参照すれば、N型第2ウェルのベース領域1044を限定するマスクパターン1044Mをそのまま使用してP型不純物イオン1119を注入してP型第2ウェル1120を形成する。
【0044】
本実施例によれば、N型第2ウェルの側壁領域742は相互異なるイオン注入エネルギーで2回以上イオン注入して形成し、ベース領域1044は不純物イオンを傾斜するように注入して形成するために、側壁領域742とベース領域1044が垂直方向並びに水平方向に広い領域に渡ってオーバーラップされるのでP型第1ウェル610とP型第2ウェル1120を電気的に完全に隔離させることができる。
【0045】
また、第1実施例並びに第2実施例と同じく、一つのマスクパターン1044MでN型第2ウェルのベース領域1044とP型第2ウェル1120を同時に形成するために製造工程が簡単になり生産コストを節減できることはもちろんである。
【0046】
<実施例4>
図12を参照すれば、パッド酸化膜1205、P型第1ウェル1210、N型第1ウェル1230並びにN型第2ウェルの側壁領域1242が形成された半導体基板1200上にN型第2ウェルのベース領域を限定するマスクパターン1244M、例えばフォトレジストパターンを形成する。次に、マスクパターン1244Mをイオン注入マスクとして使用し、N型不純物イオン1243を注入してN型第2ウェルのベース領域1244を形成する。
【0047】
この時、マスクパターン1244Mは半導体基板1200内に所定深さで形成された側壁領域1242の一部または全部を露出させるように形成されてベース領域1244が側壁領域1242と十分にオーバーラップされるようにする。その結果側壁領域1242とベース領域1244で構成されたN型第2ウェル1240を完成する。
【0048】
次に、前記マスクパターン1244Mをフォトレジストパターンで形成した場合にはフォトレジストパターン1244Mと半導体基板1200間の接着力を良くするためにベーク(bake)工程を実施する。フォトレジストパターン1244Mのベーク工程は概略180乃至230℃程度で進めることが望ましく、約200℃で進めることが望ましい。あまり高い温度でベーク工程を進めると、フォトレジストパターン1244Mが変形される場合もあるからである。
続いて、マスクパターン1244Mが形成されている半導体基板1200の全面にスペーサ形成用絶縁膜(図示せず)を形成する。
【0049】
絶縁膜としては酸化膜を使用することが望ましい。そして、マスクパターン1244Mをフォトレジストパターンに形成する場合、酸化膜を高温で形成すればフォトレジストパターンが縮まるパッドリング(puddling)が発生する。したがって、酸化膜は低温で形成することが望ましい。したがって、低温で酸化膜を形成することができるプラズマ化学気相蒸着法を使用して形成することが望ましく、蒸着温度は180乃至250℃に設定することが望ましい。
【0050】
続けて、絶縁膜が形成された半導体基板の全面に対して異方性蝕刻を進めることによって、図13に示されているように、マスクパターン1244Mの側壁に一定幅W2を有するスペーサ1320Sを形成する。
【0051】
この時、酸化膜スペーサ1320Sの幅W2はマスクパターン1244Mの厚さ並びにマスクパターン1244Mが露出させている半導体基板1200の露出幅dに依存する。例えばマスクパターン1244Mの厚さが4500Åであり、マスクパターン1244Mにより露出された半導体基板の距離が数百μmである時マスクパターン1244M上に形成される酸化膜の厚さは1000乃至4000Å程度で形成することが望ましい。1000乃至4000Å厚さで形成された酸化膜を異方性蝕刻すれば、マスクパターン1244Mの側壁に幅W2が1000乃至4000Åの酸化膜スペーサ1320Sを形成できるようになる。
【0052】
この時形成される酸化膜スペーサ1320Sの幅W2がマスクパターン1244Mにより露出されたN型第2ウェルの側壁領域1242をすべて遮って側壁領域1242内の半導体基板1200領域のみ露出させることができる大きさで形成されるべきことはもちろんである。
【0053】
引続きマスクパターン1244Mとスペーサ1320Sをイオン注入マスクとして使用しP型不純物イオン1319を注入してP型第2ウェル1320を形成する。
【0054】
本実施例によれば、酸化膜スペーサ1320Sの幅W2によってN型ウェルの側壁領域1242とベース領域1244がオーバーラップされる幅W1を自動的に決定できる。
【0055】
再び言えば、酸化膜スペーサ1320Sを形成できる幅W2ほどのN型第2ウェルの側壁領域1242を露出させるマスクパターン1244Mを形成した後、N型不純物を注入してN型第2ウェルの側壁領域1242と一定幅W1ぐらいオーバーラップされるN型第2ウェルのベース領域1244を形成することができる。
【0056】
また、酸化膜スペーサ1320Sを自己整列方式で形成することによってP型第2ウェル1320をN型第2ウェル1240内にのみ形成することができる。したがって、P型第1ウェル1210とP型第2ウェル1320間の短絡を効果的に防止できる。
【0057】
また、前述した第1実施例乃至第3実施例と同じく一つのマスクパターン1244MのみでN型第2ウェルのベース領域1244とP型第2ウェル1320を同時に形成することができるために製造工程が簡単になり生産コストを節減できる。
【0058】
<第5実施例>
図14を参照すれば、パッド酸化膜1405が全面に形成され、P型第1ウェル1410並びにN型第1ウェル1430並びにN型第2ウェルの側壁領域1442が形成されている半導体基板1400上にP型第2ウェル1420が形成される領域を露出させる第1マスクパターン1420Mを形成する。望ましくは、第1マスクパターン1420MはN型第2ウェルの側壁領域1442をすべて遮るように形成する。
【0059】
続いて、前記第1マスクパターン1420Mをイオン注入マスクとして使用し、P型不純物イオン1419を注入してN型第2ウェルの側壁領域1424により限定された半導体基板1400内にP型第2ウェル1420を形成する。
【0060】
図15を参照すれば、P型第2ウェル1420を形成した後、前記第1マスクパターン1420Mを縮少させる工程を進める。第1マスクパターン1420Mをフォトレジストパターンで形成した場合、フォトレジストパターン1420Mに対して等方性蝕刻を実施してフォトレジストパターンの大きさを縮少させる。等方性蝕刻は通常のプラズマ蝕刻方式を使用して進めたり通常的なデスカム(descum)装備を用いて進める。
【0061】
すなわち、点線で示された元来の第1マスクパターン1420Mを縮少させて実線でなされた第2マスクパターン1544Mになるようにする。第2マスクパターン1544MはN型第2ウェルのベース領域を限定する。第2マスクパターン1544MはN型第2ウェルの側壁領域1442の一部または全部を露出させるように形成される。
【0062】
第1マスクパターン1420Mが第1フォトレジストパターンであり、これを縮少させて第2マスクパターン1544M、すなわち第2フォトレジストパターンを形成する場合には第2フォトレジストパターンの厚さが概略2500Å以上になるように工程条件を調節する。第2フォトレジストパターンがイオン注入マスクとしての役割を十分に遂行できるようにするためである。
【0063】
続いて、第2マスクパターン1544Mをイオン注入マスクとして使用し、N型不純物イオン1543を注入してN型第2ウェルのベース領域1544を形成する。図15に示されているように第1マスクパターン1420Mが縮少された幅W2が結局N型第2ウェルのベース領域1544とN型第2ウェルの側壁領域1542がオーバーラップされる幅W1を決定する。
【0064】
すなわち、本実施例は一つのマスクパターン1420Mを形成した後、これを用いてP型第2ウェル1420を形成した後、その大きさを縮少させてP型第2ウェル1420より広い幅を有するN型第2ウェルのベース領域1544を形成する。したがって、N型第2ウェルのベース領域1544とN型第2ウェルの側壁領域1542を十分にオーバーラップさせて形成してN型第2ウェル1540を完成する。したがって、P型第1ウェル1410とP型第2ウェル1420間に短絡が発生する問題点を単純化された工程で効果的に防止できる。
【0065】
【発明の効果】
本発明によれば、第1導電型の第2ウェルを取り囲んで第1導電型の第1ウェルと分離させて第1導電型の第1ウェルと第2ウェルに相異なる電圧が印加できるようにする第2導電型の第2ウェルのベース領域と第1導電型の第2ウェルを同一マスクを使用して形成する。また、第2導電型の第2ウェルのベース領域と側壁領域が完全に連結されるよう形成する。それゆえに、特性が向上されたトリプルウェル構造を単純化された工程で効果的に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明で製造しようとするトリプルウェル構造を有する半導体メモリ装置の断面図である。
【図2】 本発明の第1実施例によってトリプルウェルを製造する方法を説明するための製造工程中間段階構造物の断面図を示す。
【図3】 本発明の第1実施例によってトリプルウェルを製造する方法を説明するための製造工程中間段階構造物の断面図を示す。
【図4】 本発明の第1実施例によってトリプルウェルを製造する方法を説明するための製造工程中間段階構造物の断面図を示す。
【図5】 本発明の第1実施例によってトリプルウェルを製造する方法を説明するための製造工程中間段階構造物の断面図を示す。
【図6】 本発明の第2実施例によってトリプルウェルを製造する方法を説明するための製造工程中間段階構造物の断面図を示す。
【図7】 本発明の第2実施例によってトリプルウェルを製造する方法を説明するための製造工程中間段階構造物の断面図を示す。
【図8】 本発明の第2実施例によってトリプルウェルを製造する方法を説明するための製造工程中間段階構造物の断面図を示す。
【図9】 本発明の第2実施例によってトリプルウェルを製造する方法を説明するための製造工程中間段階構造物の断面図を示す。
【図10】 本発明の第3実施例によってトリプルウェルを製造する方法を説明するための製造工程中間段階構造物の断面図を示す。
【図11】 本発明の第3実施例によってトリプルウェルを製造する方法を説明するための製造工程中間段階構造物の断面図を示す。
【図12】 本発明の第4実施例によってトリプルウェルを製造する方法を説明するための製造工程中間段階構造物の断面図を示す。
【図13】 本発明の第4実施例によってトリプルウェルを製造する方法を説明するための製造工程中間段階構造物の断面図を示す。
【図14】 本発明の第5実施例によってトリプルウェルを製造する方法を説明するための製造工程中間段階構造物の断面図を示す。
【図15】 本発明の第5実施例によってトリプルウェルを製造する方法を説明するための製造工程中間段階構造物の断面図を示す。
【符号の説明】
100 P型基板
110 P型第1ウェル
112、122、138 N型不純物領域
114、124 ゲート酸化膜
116、126、136 ゲート
118、128 P型不純物領域
120 P型第2ウェル
130 N型第1ウェル
132 P型不純物領域
134 ゲート酸化膜
140 N型第2ウェル
142 側壁領域
144 ベース領域
144′ ベース
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor memory device, and more particularly to a method for manufacturing a triple well of a semiconductor memory device.
[0002]
[Prior art]
In general, a CMOS DRAM device applies a back bias voltage (hereinafter referred to as VBB) to a substrate in order to improve latch-up immunity, cell isolation, and operation speed. However, in a highly integrated semiconductor memory device such as a submicron device, the back bias voltage is an N channel transistor and has a disadvantage of increasing a short channel effect. In order to solve such a problem, the memory cell array region is applied with a back bias voltage VBB, and the region of the peripheral circuit region where the N-channel transistor is formed is applied with the ground voltage VSS to improve the characteristics of the memory device. A triple well structure has been proposed that can be improved.
[0003]
A semiconductor memory device employing such a triple well structure is shown in FIG. Referring to FIG. 1, an N formed of N-type impurity regions 112 and 122 serving as source and drain regions and gate oxide films 114 and 124 formed on a P-type substrate 100 with gate oxide films 114 and 124 interposed therebetween. A P-type first well 110 and a P-type second well 120 in which channel transistors are formed are formed. In the peripheral circuit region, an N-type first well 130 is formed in which a P-channel transistor composed of a P-type impurity region 132 serving as a source and drain region, a gate oxide film 134, and a gate 136 is formed.
[0004]
The P-type first well 110 and the P-type second well 120 are separated by an N-type second well 140 that encloses the P-type second well 120. The N-type second well 140 is connected to the side wall region 142 extending vertically from the surface of the substrate to the region having the first depth and the lower end of the side wall region 142, and is the region having the second depth from the substrate. And a base region 144 formed horizontally.
[0005]
Accordingly, the back bias voltage VBB is applied to the P-type impurity region 128 formed in the P-type second well 120, and the ground voltage VSS is applied to the P-type impurity region 118 formed in the P-type first well 110. Applied. The power supply voltage VCC is applied to the N-type impurity region 138 formed in the N-type first well 130.
[0006]
However, as shown in FIG. 1, the triple formed of the P-type first well 110, the P-type second well 120, the N-type first well 130, the base region 144 of the N-type second well 140, and the sidewall region 142. In order to manufacture the well structure, there is a disadvantage that the photolithography process is required at least four times and the process becomes very complicated.
[0007]
In the triple well structure, the N-type second well 140 formed by the base region 144 and the sidewall region 142 completely encloses the P-type second well 120 and is electrically completely separated from the P-type first well 110. is important. However, when misalignment occurs during the photolithography process for forming the base region 144 and the base 144 'of the N-type second well as indicated by the dotted line is formed, the base 144' and the side wall region 142 are sufficient. However, the P-type first well 110 and the P-type second well 120 are short-circuited without being overlapped.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
A technical problem to be solved by the present invention is to provide a triple well manufacturing method capable of manufacturing a triple well with improved electrical characteristics by a simplified process.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The triple well formed by the manufacturing method of the present invention for achieving the above technical problem includes a first conductivity type first well and a first conductivity type second well formed in a first conductivity type semiconductor substrate. A second well of the first conductivity type and a second well of the first conductivity type in order to separate the first well of the first conductivity type and the second well of the first conductivity type in order to separate the first well of the first conductivity type and the second well of the first conductivity type; The second well. The second conductivity type second well is connected to a side wall region extending from the surface of the substrate to a region having a first depth in the substrate and a lower end portion of the side wall region to be second from the substrate. And a base region formed horizontally in a region to be deep.
[0010]
According to one aspect of the present invention for manufacturing the triple well, the base region of the second well of the second conductivity type and the second well of the first conductivity type are formed using one mask pattern as an ion implantation mask. Use to form. Then, when forming the base region of the second conductivity type second well, the mask pattern is used as an ion implantation mask while the second conductivity type impurity forms an incident angle θ with the direction perpendicular to the semiconductor substrate. Impurities of the second conductivity type are implanted so as to be incident on the surface of the substrate so as to be inclined, and a base region of the second conductivity type second well is formed in a region wider than the region exposed by the mask pattern. Form.
[0011]
The incident angle θ is preferably 5 ° to 30 °. The mask pattern for defining the base region of the second conductivity type second well is formed to expose a semiconductor substrate region defined by the inner side wall of the side wall region of the second conductivity type second well. It is desirable.
[0012]
According to another aspect of the present invention for manufacturing the triple well, the sidewall region is formed by making the ion implantation energy for forming the sidewall region the same as or similar to the ion implantation energy for forming the base region. Forming the base region, the sidewall region and the base region are overlapped to completely separate the first conductivity type first well and the first conductivity type second well, The base region and the second well of the first conductivity type are formed using the same mask pattern as an ion implantation mask.
[0013]
The step of forming the sidewall region and the base region of the second conductivity type second well includes providing the first conductivity type semiconductor substrate and then forming the second conductivity type on the first conductivity type semiconductor substrate. A first mask pattern is formed to limit the sidewall region of the conductive type second well. Next, using the first mask pattern as an ion implantation mask, a second conductivity type impurity is implanted with a first energy. Subsequently, after removing the first mask pattern, a second mask pattern for defining the base region is formed on the semiconductor substrate. Finally, using the second mask pattern as an ion implantation mask, the second conductivity type impurity is implanted with a second energy that is the same as or similar to the first energy, and a second depth that is the same as or similar to the first depth. The base region is formed in the corresponding region.
[0014]
Preferably, before the step of removing the first mask pattern, a step of implanting a second conductivity type impurity with an energy larger than the first energy is performed using the first mask pattern as an ion implantation mask.
[0015]
According to another aspect of the present invention for manufacturing the triple well, after providing the first conductive type semiconductor substrate, the second conductive type is formed on the first conductive type semiconductor substrate. A mask pattern for limiting the base region of the second well is formed. Next, using the mask pattern as an ion implantation mask, a second conductivity type impurity is implanted to form a base region of the second conductivity type second well. Subsequently, a spacer is formed on the sidewall of the mask pattern, and then the first conductivity type impurity is implanted using the mask pattern and the spacer as an ion implantation mask to form the first conductivity type second well.
[0016]
The mask pattern exposes part or all of the sidewall region of the second conductivity type second well formed on the sidewall of the first conductivity type second well, and the spacer is exposed to the exposed second well. It is desirable to cover the sidewall region of the well.
[0017]
According to another aspect of the present invention for manufacturing the triple well, after providing the first conductive type semiconductor substrate, the first conductive type is formed on the first conductive type semiconductor substrate. A first mask pattern for defining the second well is formed. Next, using the first mask pattern as an ion implantation mask, a first conductivity type impurity is implanted to form the first conductivity type second well. Subsequently, the first mask pattern is reduced to form a second mask pattern that exposes a wider area than the area exposed by the first mask pattern. Finally, a second conductivity type impurity is implanted using the second mask pattern as an ion implantation mask so that a width larger than the first conductivity type second well is formed under the first conductivity type second well. A second well of the second conductivity type is formed.
[0018]
The second mask pattern may be formed to expose a part or all of a sidewall region of the second conductivity type second well formed on a sidewall of the first conductivity type second well. .
According to the present invention, a triple well having a complete structure can be formed by a simple process.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the exemplary embodiment disclosed below, but may be embodied in various different forms. The exemplary embodiment is merely intended to complete the disclosure of the present invention, and It is provided to fully inform those who have knowledge of the scope of the invention. In the accompanying drawings, various film and region thicknesses have been emphasized for clarity. The conductivity types displayed in the drawings are for illustration purposes, and are based on the case where the conductivity type of the substrate is P-type. However, the present invention can also be applied to the case where the conductivity type of the substrate is N-type. In this case, the conductivity type of the well also has a conductivity type opposite to that shown. In the drawings, the same reference numerals denote the same members.
[0020]
<Example 1>
Referring to FIG. 2, after a pad oxide film 205 is formed on a first conductive type, for example, a P-type semiconductor substrate 200 by a normal method, the first conductive type first well, for example, a P-type first well 210 is formed. A first mask pattern 210M is formed to limit the above. Next, the P-type first well 210 is formed by implanting P-type impurity ions 209 using the first mask pattern 210M as an ion implantation mask. Subsequently, the first mask pattern 210M is removed by a normal method.
[0021]
Referring to FIG. 3, the second conductive type first well, that is, the N-type first well and the second conductive type second well, that is, the entire surface of the semiconductor substrate 200 on which the P-type first well 210 is formed. Then, a second mask pattern 342M for defining the sidewall region of the N-type second well is formed. Next, N-type impurity ions 341 are implanted using the second mask pattern 342M as an ion implantation mask, and the N-type first well 330 is formed in the peripheral circuit region, and the N-type second well sidewall is formed in the memory cell array region. Region 342 is formed. Subsequently, the second mask pattern 342M is removed by a normal method.
[0022]
Referring to FIG. 4, a third mask pattern 444 </ b> M that defines the base region of the N-type second well is formed on the entire surface of the substrate 200. The third mask pattern 444M is preferably formed so as to expose a semiconductor substrate region limited by the inner sidewall of the sidewall region 342 of the N-type second well.
[0023]
Next, using the third mask pattern 444M as an ion implantation mask, the N-type impurity ions 443 are implanted so as to be inclined to form the base region 444 of the N-type second well, and the sidewall region 342 and the base region 444 are formed. The configured N-type second well 440 is completed.
[0024]
As a method of implanting the N-type impurity ions 443 so as to incline, when the semiconductor substrate 200 is loaded into an ion implantation apparatus (not shown), the incident angle θ is perpendicular to the incident direction of impurity ions and the direction perpendicular to the substrate 200. A method of loading so as to incline is used. Accordingly, the impurity ions are incident on the surface of the substrate 200 so as to be inclined while forming an incident angle θ with the direction perpendicular to the substrate 200.
[0025]
At this time, it is desirable that the incident angle θ be 5 ° to 30 °. The incident angle is determined by a width W1 where the base region 444 and the side wall region 342 overlap each other and an incident range value (Projected Range: distance from the substrate surface to the highest impurity concentration point, hereinafter Rp) of impurity ions.
[0026]
That is, the incident angle (tilt angle) θ can be calculated by the following formula 1.
sin θ = W1Rp Equation 1
In the above equation, θ is an inclination angle, W1 is a width in which the base region 444 and the sidewall region 342 overlap, and Rp is an incident range value of impurity ions.
[0027]
The appropriate Rp of the triple well manufactured according to the present invention is 1 to 1.8 μm, and the appropriate overlap width W1 is 0.2 to 0.8 μm. Therefore, if this is substituted into Equation 1 and calculated, it can be seen that it is desirable to implant the impurities so that θ is 5 ° to 30 °.
[0028]
As described above, in this embodiment, the N-type impurity 443 is ion-implanted so that the N-type impurity 443 is inclined, so that the base region 444 of the N-type second well is further expanded on both sides from the region exposed by the third mask pattern 444M. Can be formed. Accordingly, the width W1 of the base region 444 of the N-type second well overlapping the sidewall region 342 of the N-type second well is increased, and the P-type second well formed in a subsequent process with the P-type first well 210. (See 520 in FIG. 5) is completely electrically separated to prevent the two wells from being short-circuited, so that different voltages can be applied to the two wells 210 and 520.
[0029]
Referring to FIG. 5, the third mask pattern 444M defining the base region 444 of the N-type second well is used as it is as an ion implantation mask, and P-type impurity ions 519 are implanted to form the P-type second well 520. Form.
[0030]
As described above, when the triple well structure is formed according to the present embodiment, the width W1 in which the base region 444 and the sidewall region 342 of the N-type second well overlap can be maximized. Therefore, the P-type first well 210 and the P-type second well 520 can be prevented from being short-circuited and can be completely separated electrically. Further, the base region 444 of the N-type second well and the P-type second well 520 can be formed using one mask pattern 444M.
[0031]
That is, the mask pattern forming process, which is complicated and has a great influence on the production cost, for example, the photoresist pattern forming process can be reduced, so that the process can be simplified and the production cost can be reduced.
[0032]
In this embodiment, the P-type first well 210, the N-type first well 230, and the N-type second well sidewall region 342 are formed in advance, and then the N-type second well base region 444 and the P-type second well 520 are formed. However, it is needless to say that the manufacturing order can be changed. That is, after the base region 444 of the N-type second well and the P-type second well 520 are formed, the P-type first well 210, the N-type first well 230, and the sidewall region 342 of the N-type first well are formed. You can also. Then, the base region 444 of the N-type second well can be formed by forming the P-type second well 520 first.
[0033]
<Example 2>
Referring to FIG. 6, a first mask pattern 642M that defines sidewall regions of the N-type first well and the N-type second well on the pad oxide film 605 of the semiconductor substrate 600 where the P-type first well 610 is formed. Form. Using the first mask pattern 642M as an ion implantation mask, N-type impurity ions 641 are implanted at 0.2 to 1.0 MeV, and the sidewalls of the N-type first well 630 'and the N-type second well having a depth of D1 are used. Region 642 'is formed.
[0034]
Next, as shown in FIG. 7, the first mask pattern 642M is used as it is as an ion implantation mask, the ion implantation energy is changed to 1.0 to 1.8 MeV, and N-type impurity ions 741 are implanted to obtain a depth. Forms a D2 N-type first well 730 'and an N-type second well sidewall region 742'. Accordingly, the sidewalls of the N-type first well 730 composed of the N-type first well 630 'having a depth of D1, the N-type first well 730' having a depth of D2, and the N-type second well having a depth of D1. A sidewall region 742 of the N-type second well composed of the region 642 ′ and the sidewall region 742 ′ of the N-type second well having a depth of D2 is completed. Subsequently, the first mask pattern 642M is removed by a normal method.
[0035]
Referring to FIG. 8, a second mask pattern 844M that defines the base region of the N-type second well is formed on the pad oxide film 605. Next, using the second mask pattern 844M as an ion implantation mask, an N-type impurity 843 is implanted with an ion implantation energy of 1.0 to 1.8 MeV to form a base region 844 of the N-type second well.
[0036]
Therefore, since the maximum Rp of the sidewall region 742 of the N-type second well and the maximum Rp value of the base region 844 are the same, the sidewall region 742 and the base region 844 are sufficiently overlapped as shown in FIG. Complete N-type second well 840 can be completed.
[0037]
Referring to FIG. 9, the second mask pattern 844M is directly used as an ion implantation mask, and P-type impurity ions 919 are implanted at 100 to 500 MeV to form a P-type second well 920.
[0038]
In the second embodiment, the sidewall region 742 of the N-type second well is formed through two ion implantation steps. In particular, the impurity ion implantation energy for forming the base region 844 of the N-type second well and the ion implantation energy for forming the sidewall region 742 of the N-type second well at the maximum depth D2 are made the same or similar. Accordingly, the base region 844 and the sidewall region 742 are sufficiently overlapped in the vertical direction so that a complete N-type second well 840 can be formed.
[0039]
In addition, since the N-type second well base region 844 and the P-type second well 920 are limited to one mask pattern 844M, the process is simplified.
The reason why the ion implantation process is performed twice with different ion implantation energies in order to form the sidewall region 742 of the N-type second well in the present embodiment is as follows.
[0040]
When D2, which is the depth at which the base region 844 of the N-type second well is formed, is large, that is, when the ion implantation energy for forming the base region 844 is large, the ion implantation energy for forming the base region 844 If the sidewall region 742 is formed by ion implantation only once with the same or similar energy, the sidewall region is not continuously connected from the surface of the substrate to the depth D2 and is separated from the surface of the substrate so that the depth becomes D2. This is to prevent the case where it is formed only in the vicinity of the region.
[0041]
Accordingly, the first conductivity type first well 610 and the second well 920 can be completely separated by sufficiently overlapping the side wall region 742 and the base region 844 in the vertical direction, and the side wall can be formed by one ion implantation process. As long as the region 742 can be extended from the surface of the substrate to the depth at which the base region 844 is formed (eg, D2), the ion implantation energy is the same as or similar to the ion implantation energy for forming the base region 844. More preferably, the sidewall region 742 is formed by performing one ion implantation step.
Of course, the number of ion implantation steps can be increased to two or more as required.
[0042]
<Example 3>
Referring to FIG. 10, the P-type first well 610, the N-type first well 730, and the N-type second well are processed through the same process as shown in FIGS. 6 to 7 of the second embodiment. Sidewall regions 742 are formed. Next, a mask pattern 1044M for defining the base region of the N-type second well is formed on the pad oxide film 605. Subsequently, using the mask pattern 1044M as an ion implantation mask, N-type impurity ions 1043 are implanted so as to enter the substrate 700 at an angle of θ. As a result, a base region 1044 that overlaps not only in the vertical direction but also in the horizontal direction with the sidewall region 742 is formed to complete the N-type second well 1040.
[0043]
Referring to FIG. 11, a P-type second well 1120 is formed by implanting P-type impurity ions 1119 using the mask pattern 1044M that defines the base region 1044 of the N-type second well as it is.
[0044]
According to this embodiment, the sidewall region 742 of the N-type second well is formed by ion implantation twice or more with different ion implantation energies, and the base region 1044 is formed by implanting impurity ions so as to be inclined. In addition, since the side wall region 742 and the base region 1044 overlap each other over a wide region in the vertical direction and the horizontal direction, the P-type first well 610 and the P-type second well 1120 can be electrically isolated completely. .
[0045]
Further, as in the first and second embodiments, the N-type second well base region 1044 and the P-type second well 1120 are simultaneously formed with one mask pattern 1044M, thereby simplifying the manufacturing process and reducing the production cost. Of course, you can save.
[0046]
<Example 4>
Referring to FIG. 12, an N-type second well is formed on a semiconductor substrate 1200 having a pad oxide film 1205, a P-type first well 1210, an N-type first well 1230, and a sidewall region 1242 of the N-type second well. A mask pattern 1244M for limiting the base region, for example, a photoresist pattern is formed. Next, using the mask pattern 1244M as an ion implantation mask, N-type impurity ions 1243 are implanted to form the base region 1244 of the N-type second well.
[0047]
At this time, the mask pattern 1244M is formed so as to expose part or all of the sidewall region 1242 formed in the semiconductor substrate 1200 at a predetermined depth so that the base region 1244 sufficiently overlaps with the sidewall region 1242. To. As a result, an N-type second well 1240 composed of the side wall region 1242 and the base region 1244 is completed.
[0048]
Next, when the mask pattern 1244M is formed of a photoresist pattern, a bake process is performed to improve the adhesion between the photoresist pattern 1244M and the semiconductor substrate 1200. The baking process for the photoresist pattern 1244M is preferably performed at about 180 to 230 ° C., and preferably at about 200 ° C. This is because if the baking process is performed at a very high temperature, the photoresist pattern 1244M may be deformed.
Subsequently, a spacer formation insulating film (not shown) is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1200 on which the mask pattern 1244M is formed.
[0049]
It is desirable to use an oxide film as the insulating film. When the mask pattern 1244M is formed into a photoresist pattern, padding that shrinks the photoresist pattern occurs when the oxide film is formed at a high temperature. Therefore, it is desirable to form the oxide film at a low temperature. Therefore, it is desirable to use a plasma chemical vapor deposition method that can form an oxide film at a low temperature, and the deposition temperature is preferably set to 180 to 250 ° C.
[0050]
Subsequently, anisotropic etching is performed on the entire surface of the semiconductor substrate on which the insulating film is formed, thereby forming a spacer 1320S having a constant width W2 on the side wall of the mask pattern 1244M as shown in FIG. To do.
[0051]
At this time, the width W2 of the oxide film spacer 1320S depends on the thickness of the mask pattern 1244M and the exposed width d of the semiconductor substrate 1200 from which the mask pattern 1244M is exposed. For example, when the thickness of the mask pattern 1244M is 4500 mm and the distance of the semiconductor substrate exposed by the mask pattern 1244M is several hundred μm, the thickness of the oxide film formed on the mask pattern 1244M is about 1000 to 4000 mm. It is desirable to do. If the oxide film formed to a thickness of 1000 to 4000 mm is anisotropically etched, an oxide film spacer 1320S having a width W2 of 1000 to 4000 mm can be formed on the sidewall of the mask pattern 1244M.
[0052]
The width W2 of the oxide film spacer 1320S formed at this time is large enough to block the entire sidewall region 1242 of the N-type second well exposed by the mask pattern 1244M and expose only the semiconductor substrate 1200 region in the sidewall region 1242. Of course, it should be formed.
[0053]
Subsequently, a P-type second well 1320 is formed by implanting P-type impurity ions 1319 using the mask pattern 1244M and the spacer 1320S as an ion implantation mask.
[0054]
According to the present embodiment, the width W1 in which the sidewall region 1242 of the N-type well and the base region 1244 overlap can be automatically determined by the width W2 of the oxide film spacer 1320S.
[0055]
In other words, after forming a mask pattern 1244M for exposing the sidewall region 1242 of the N-type second well having a width W2 capable of forming the oxide film spacer 1320S, an N-type impurity is implanted to form the sidewall region of the N-type second well. The base region 1244 of the N-type second well that overlaps with the constant width W1 by 1242 can be formed.
[0056]
Further, the P-type second well 1320 can be formed only in the N-type second well 1240 by forming the oxide film spacer 1320S by the self-alignment method. Therefore, a short circuit between the P-type first well 1210 and the P-type second well 1320 can be effectively prevented.
[0057]
In addition, since the base region 1244 of the N-type second well and the P-type second well 1320 can be formed at the same time by using only one mask pattern 1244M as in the first to third embodiments, the manufacturing process is increased. Simplify and reduce production costs.
[0058]
<Fifth embodiment>
Referring to FIG. 14, a pad oxide film 1405 is formed on the entire surface, and is formed on a semiconductor substrate 1400 where a P-type first well 1410, an N-type first well 1430, and an N-type second well sidewall region 1442 are formed. A first mask pattern 1420M is formed to expose a region where the P-type second well 1420 is to be formed. Preferably, the first mask pattern 1420M is formed to block all the sidewall region 1442 of the N-type second well.
[0059]
Subsequently, using the first mask pattern 1420M as an ion implantation mask, P-type impurity ions 1419 are implanted to form a P-type second well 1420 in the semiconductor substrate 1400 defined by the sidewall region 1424 of the N-type second well. Form.
[0060]
Referring to FIG. 15, after the P-type second well 1420 is formed, a process of reducing the first mask pattern 1420M is performed. When the first mask pattern 1420M is formed of a photoresist pattern, isotropic etching is performed on the photoresist pattern 1420M to reduce the size of the photoresist pattern. Isotropic etching is carried out using a normal plasma etching method or using a normal descum equipment.
[0061]
That is, the original first mask pattern 1420M indicated by the dotted line is reduced so that the second mask pattern 1544M indicated by the solid line is obtained. The second mask pattern 1544M defines the base region of the N-type second well. The second mask pattern 1544M is formed to expose part or all of the sidewall region 1442 of the N-type second well.
[0062]
When the first mask pattern 1420M is the first photoresist pattern and is reduced to form the second mask pattern 1544M, that is, the second photoresist pattern, the thickness of the second photoresist pattern is approximately 2500 mm or more. Adjust the process conditions so that This is because the second photoresist pattern can sufficiently perform the role as an ion implantation mask.
[0063]
Subsequently, using the second mask pattern 1544M as an ion implantation mask, N-type impurity ions 1543 are implanted to form an N-type second well base region 1544. As shown in FIG. 15, the reduced width W2 of the first mask pattern 1420M results in a width W1 where the base region 1544 of the N-type second well and the sidewall region 1542 of the N-type second well overlap each other. decide.
[0064]
That is, in this embodiment, after forming one mask pattern 1420M, the P-type second well 1420 is formed using the mask pattern 1420M, and then the size is reduced to have a width wider than that of the P-type second well 1420. An N-type second well base region 1544 is formed. Accordingly, the base region 1544 of the N-type second well and the sidewall region 1542 of the N-type second well are sufficiently overlapped to complete the N-type second well 1540. Therefore, the problem that a short circuit occurs between the P-type first well 1410 and the P-type second well 1420 can be effectively prevented by a simplified process.
[0065]
【The invention's effect】
According to the present invention, different voltages can be applied to the first and second wells of the first conductivity type by surrounding the second well of the first conductivity type and separating from the first well of the first conductivity type. The base region of the second well of the second conductivity type and the second well of the first conductivity type are formed using the same mask. In addition, the base region and the sidewall region of the second conductivity type second well are formed to be completely connected. Therefore, a triple well structure with improved characteristics can be effectively formed by a simplified process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor memory device having a triple well structure to be manufactured according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a manufacturing process intermediate structure for explaining a method of manufacturing a triple well according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a manufacturing process intermediate stage structure for explaining a method of manufacturing a triple well according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of an intermediate stage structure for explaining a method of manufacturing a triple well according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a manufacturing process intermediate structure for explaining a method of manufacturing a triple well according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows a cross-sectional view of an intermediate stage structure for explaining a method of manufacturing a triple well according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of an intermediate structure of a manufacturing process for explaining a method of manufacturing a triple well according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a manufacturing process intermediate structure for explaining a method of manufacturing a triple well according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a manufacturing process intermediate structure for explaining a method of manufacturing a triple well according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a manufacturing process intermediate stage structure for explaining a method of manufacturing a triple well according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 shows a cross-sectional view of an intermediate stage structure for explaining a method of manufacturing a triple well according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view of an intermediate stage structure for explaining a method of manufacturing a triple well according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional view of a manufacturing process intermediate stage structure for explaining a method of manufacturing a triple well according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view of a manufacturing process intermediate structure for explaining a method of manufacturing a triple well according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 15 shows a cross-sectional view of an intermediate stage structure for explaining a method of manufacturing a triple well according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
100 P-type substrate
110 P-type first well
112, 122, 138 N-type impurity region
114, 124 Gate oxide film
116, 126, 136 gates
118, 128 P-type impurity region
120 P type second well
130 N-type first well
132 P-type impurity region
134 Gate oxide film
140 N-type second well
142 Side wall region
144 Base area
144 'base

Claims (13)

第1導電型の半導体基板内に形成された第1導電型の第1ウェル、第1導電型の第2ウェル、第2導電型の第1ウェル並びに前記第1導電型の第1ウェルと前記第1導電型の第2ウェルとを分離させるために前記第1導電型の第2ウェルを取り囲む第2導電型の第2ウェルで構成され、前記第2導電型の第2ウェルは基板の表面から基板内に第1深さになる領域まで延設された側壁領域と、前記側壁領域の下端部と連結され、基板から第2深さになる領域に形成されたベース領域とから構成されている半導体素子のトリプルウェルの製造方法において、
前記第1導電型の半導体基板を提供する段階と、
前記半導体基板上に前記第2導電型の第2ウェルの側壁領域と前記第2導電型の第1ウェルとを限定する第1マスクパターンを形成する段階と、
前記第1マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第2導電型の不純物を前記基板に注入して、前記第2導電型の第2ウェルの側壁領域と前記第2導電型の第1ウェルを形成する段階と、
前記半導体基板上に前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を限定する第2マスクパターンを形成する段階と、
前記第2マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第2導電型の不純物が前記半導体基板に垂直な方向と入射角θをなしながら傾斜させて前記基板の表面に入射させ、前記第2導電型の不純物を前記第2深さで、前記第2マスクパターンにより露出された領域より広い領域に注入し、前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を形成する段階と、
前記第2マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第1導電型の不純物を注入して前記第2マスクパターンにより露出された領域内に前記第1導電型の第2ウェルを形成する段階と、
を含むことを特徴とする半導体メモリ装置のトリプルウェルの製造方法。
A first conductivity type first well, a first conductivity type second well, a second conductivity type first well, and the first conductivity type first well formed in the first conductivity type semiconductor substrate; In order to separate the second well of the first conductivity type, a second well of the second conductivity type surrounding the second well of the first conductivity type is formed, and the second well of the second conductivity type is a surface of the substrate To a region having a first depth in the substrate, and a base region connected to the lower end of the sidewall region and formed in a region having a second depth from the substrate. In a method for manufacturing a triple well of a semiconductor device,
Providing a semiconductor substrate of the first conductivity type;
Forming a first mask pattern defining a sidewall region of the second conductivity type second well and the second conductivity type first well on the semiconductor substrate;
Using the first mask pattern as an ion implantation mask, a second conductivity type impurity is implanted into the substrate to form a sidewall region of the second conductivity type second well and the second conductivity type first well. And the stage of
Forming a second mask pattern for defining a base region of the second conductivity type second well on the semiconductor substrate;
Using the second mask pattern as an ion implantation mask, a second conductivity type impurity is incident on the surface of the substrate at an angle of incidence θ with respect to a direction perpendicular to the semiconductor substrate. Implanting impurities into the region deeper than the region exposed by the second mask pattern at the second depth to form a base region of the second conductivity type second well;
Using the second mask pattern as an ion implantation mask and implanting a first conductivity type impurity to form a second well of the first conductivity type in a region exposed by the second mask pattern;
A method for manufacturing a triple well of a semiconductor memory device.
前記入射角θは5゜乃至30゜であることを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ装置のトリプルウェルの製造方法。  2. The method of manufacturing a triple well of a semiconductor memory device according to claim 1, wherein the incident angle [theta] is 5 [deg.] To 30 [deg.]. 第1導電型の半導体基板内に形成された第1導電型の第1ウェル、第1導電型の第2ウェル、第2導電型の第1ウェル並びに前記第1導電型の第1ウェルと前記第1導電型の第2ウェルとを分離させるために前記第1導電型の第2ウェルを取り囲む第2導電型の第2ウェルで構成され、前記第2導電型の第2ウェルは基板の表面から基板内に第1深さになる領域まで延設された側壁領域と、前記側壁領域の下端部と連結され、基板から第2深さになる領域に形成されたベース領域とから構成される半導体素子のトリプルウェルの製造方法において、
前記第1導電型の半導体基板を提供する段階と、
前記半導体基板上に前記第2導電型の第2ウェルの側壁領域と前記第2導電型の第1ウェルを限定する第1マスクパターンを形成する段階と、
前記第1マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第2導電型の不純物を前記基板に注入して、前記第2導電型の第2ウェルの側壁領域と前記第2導電型の第1ウェルを形成する段階と、
前記第1導電型の半導体基板上に前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を限定する第2マスクパターンを形成する段階と、
前記第2マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第2導電型の不純物が前記半導体基板に垂直な方向と入射角θをなしながら傾斜させて前記基板の表面に入射させ、前記第2導電型の不純物を前記第2深さで、前記第2マスクパターンにより露出された領域より広い領域に注入し、前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を形成する段階と、
前記第2マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第1導電型の不純物を注入して前記第2マスクパターンにより露出された領域内に前記第1導電型の第2ウェルを形成する段階とを含み、
前記第導電型の第2ウェルは半導体メモリ素子のメモリアレイ領域であり、前記第1導電型の第1ウェル及び前記第2導電型の第1ウェルは前記半導体素子の周辺回路領域に配置されたトランジスタのウェルであることを特徴とする半導体メモリ装置のトリプルウェルの製造方法。
A first conductivity type first well, a first conductivity type second well, a second conductivity type first well, and the first conductivity type first well formed in the first conductivity type semiconductor substrate; In order to separate the second well of the first conductivity type, a second well of the second conductivity type surrounding the second well of the first conductivity type is formed, and the second well of the second conductivity type is a surface of the substrate To a region having a first depth in the substrate, and a base region connected to the lower end of the sidewall region and formed in a region having a second depth from the substrate. In a method for manufacturing a semiconductor device triple well,
Providing a semiconductor substrate of the first conductivity type;
Forming a first mask pattern defining a sidewall region of the second conductivity type second well and the second conductivity type first well on the semiconductor substrate;
Using the first mask pattern as an ion implantation mask, a second conductivity type impurity is implanted into the substrate to form a sidewall region of the second conductivity type second well and the second conductivity type first well. And the stage of
Forming a second mask pattern for defining a base region of the second conductivity type second well on the first conductivity type semiconductor substrate;
The second with impurity of the second conductivity type using the mask pattern as an ion implantation mask is tilted with no angle of incidence θ and the direction perpendicular to the semiconductor substrate to be incident on the surface of the substrate, the second conductivity type in the impurity the second depth, the steps of the second injected into wider than the exposed area region by a mask pattern to form a base region of the second well of the second conductivity type,
Using the second mask pattern as an ion implantation mask and implanting a first conductivity type impurity to form a second well of the first conductivity type in a region exposed by the second mask pattern ; Including
The second well of the first conductivity type is a memory array region of a semiconductor memory device, a first well of the first well and the second conductive type of the first conductivity type disposed in the peripheral circuit region of the semiconductor element A method for producing a triple well of a semiconductor memory device, wherein the well is a well of a transistor.
前記入射角θは5゜乃至30゜であることを特徴とする請求項3に記載の半導体メモリ装置のトリプルウェルの製造方法。  4. The method as claimed in claim 3, wherein the incident angle [theta] is 5 [deg.] To 30 [deg.]. 前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を限定する前記第2マスクパターンは、前記第2導電型の第2ウェルの側壁領域の内側壁により限定される半導体基板領域を露出させるように形成されることを特徴とする請求項3に記載の半導体メモリ装置のトリプルウェルの製造方法。 The second mask pattern to limit the base region of the second well of the second conductivity type, formed so as to expose the semiconductor substrate region defined by the inner walls of the sidewall regions of the second well of the second conductivity type The method for manufacturing a triple well of a semiconductor memory device according to claim 3, wherein: 第1導電型の半導体基板内に形成された第1導電型の第1ウェル、第1導電型の第2ウェル、第2導電型の第1ウェル並びに前記第1導電型の第1ウェルと前記第1導電型の第2ウェルを分離させるために前記第1導電型の第2ウェルを取り囲む第2導電型の第2ウェルで構成され、前記第2導電型の第2ウェルは基板の表面から基板内に第1深さになる領域まで延設された側壁領域と、前記側壁領域の下端部と連結され、基板から第2深さになる領域に形成されたベース領域とから構成される半導体素子のトリプルウェルの製造方法において、
記第1導電型の半導体基板を提供する段階と、
前記第1導電型の半導体基板上に前記第2導電型の第2ウェルの側壁領域前記第2導電型の第1ウェルを共に限定する第1マスクパターンを形成する段階と、
前記第1マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第2導電型の不純物を第1エネルギーで注入して前記基板の表面から第1深さになる領域まで延設された前記側壁領域及び前記第2導電型の第1ウェルを同時に形成する段階と、
前記第1マスクパターンを取り除く段階と、
前記半導体基板上に前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を限定する第2マスクパターンを形成する段階と、
前記第2マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し前記第2導電型の不純物を前記第1エネルギーと同一第2エネルギーで注入して前記第1深さと同一第2深さに該当する領域に前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を形成する段階と
前記第2マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第1導電型の不純物を注入して前記第2マスクパターンにより露出された領域内に前記第1導電型の第2ウェルを形成する段階と、を含み、
前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を形成する段階は、
前記第2マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し前記第2導電型の不純物を前記半導体基板に垂直な方向と入射角θをなしながら傾斜させて前記基板の表面に入射させ、前記第2導電型の不純物を前記第2深さで前記第2マスクパターンにより露出された領域より広い領域に注入し、前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を形成する段階であることを特徴とする半導体メモリ装置のトリプルウェルの製造方法。
A first conductivity type first well, a first conductivity type second well, a second conductivity type first well, and the first conductivity type first well formed in the first conductivity type semiconductor substrate; In order to separate the second well of the first conductivity type, a second well of the second conductivity type surrounding the second well of the first conductivity type is formed, and the second well of the second conductivity type is separated from the surface of the substrate. A semiconductor comprising a side wall region extending to a region having a first depth in the substrate and a base region connected to a lower end portion of the side wall region and formed in a region having a second depth from the substrate. In the manufacturing method of the triple well of the element,
And providing a semiconductor substrate before Symbol first conductivity type,
Forming a first mask pattern to limit both the said and the second conductive type second well side wall regions of the first conductivity type semiconductor substrate a second conductivity type first well of,
Using the first mask pattern as an ion implantation mask, a second conductivity type impurity is implanted with a first energy to extend from the surface of the substrate to a region having a first depth, and the second sidewall region and the second region Simultaneously forming a first well of conductivity type;
Removing the first mask pattern;
Forming a second mask pattern for defining a base region of the second conductivity type second well on the semiconductor substrate;
The second mask pattern is used as an ion implantation mask, and the second conductivity type impurity is implanted with a second energy that is the same as the first energy, to a region corresponding to the second depth that is the same as the first depth. Forming a base region of a second well of the second conductivity type ;
Using the second mask pattern as an ion implantation mask and implanting a first conductivity type impurity to form a second well of the first conductivity type in a region exposed by the second mask pattern; Including
Forming the base region of the second conductivity type second well,
Using the second mask pattern as an ion implantation mask, the second conductivity type impurity is incident on the surface of the substrate at an angle of incidence θ with respect to a direction perpendicular to the semiconductor substrate. In the step of forming a base region of the second well of the second conductivity type by implanting the impurity in a region wider than the region exposed by the second mask pattern at the second depth. A method for manufacturing a triple well of a memory device.
第1導電型の半導体基板内に形成された第1導電型の第1ウェル、第1導電型の第2ウェル、第2導電型の第1ウェル並びに前記第1導電型の第1ウェルと前記第1導電型の第2ウェルを分離させるために前記第1導電型の第2ウェルを取り囲む第2導電型の第2ウェルで構成され、前記第2導電型の第2ウェルは、基板の表面から基板内に第1深さになる領域まで延設された側壁領域と、前記側壁領域の下端部と連結され、基板から第2深さになる領域に形成されたベース領域とから構成された半導体素子のトリプルウェルの製造方法において、
前記第1導電型の半導体基板を提供する段階と、
前記第1導電型の半導体基板上に前記第2導電型の第2ウェルの側壁領域と前記第2導電型の第1ウェルとを共に限定する第1マスクパターンを形成する段階と、
前記第1マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第2導電型の不純物を注入して前記基板の表面から第1深さになる領域まで延設された前記側壁領域及び前記第2導電型の第1ウェルを同時に形成する段階と、
前記第1マスクパターンを取り除く段階と、
前記第1導電型の半導体基板上に前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を限定する第2マスクパターンを形成する段階と、
前記第2マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第2導電型の不純物を前記第2深さに注入して前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を形成する段階と、
前記第2マスクパターンの側壁にスペーサを形成する段階と、
前記第2マスクパターン並びにスペーサをイオン注入マスクとして使用し第1導電型の不純物を注入して前記第1導電型の第2ウェルを形成する段階と、
を含むことを特徴とする導体メモリ装置のトリプルウェルの製造方法。
A first conductivity type first well, a first conductivity type second well, a second conductivity type first well, and the first conductivity type first well formed in the first conductivity type semiconductor substrate; In order to separate the second well of the first conductivity type, the second well of the second conductivity type surrounding the second well of the first conductivity type is formed, and the second well of the second conductivity type is the surface of the substrate To a region having a first depth in the substrate, and a base region connected to the lower end of the sidewall region and formed in a region having a second depth from the substrate. In a method for manufacturing a semiconductor device triple well,
Providing a semiconductor substrate of the first conductivity type;
Forming a first mask pattern on the first conductive type semiconductor substrate to limit both a sidewall region of the second conductive type second well and the second conductive type first well;
Using the first mask pattern as an ion implantation mask, a second conductivity type impurity is implanted to extend from the surface of the substrate to a region having a first depth, and the second conductivity type second impurity. Simultaneously forming one well;
Removing the first mask pattern;
Forming a second mask pattern for defining a base region of the second conductivity type second well on the first conductivity type semiconductor substrate;
Using the second mask pattern as an ion implantation mask and implanting a second conductivity type impurity to the second depth to form a base region of the second conductivity type second well;
Forming a spacer on a sidewall of the second mask pattern;
Forming a second well of the first conductivity type by implanting a first conductivity type impurity using the second mask pattern and the spacer as an ion implantation mask;
Method for producing the triple-well semi-conductor memory device which comprises a.
前記スペーサを形成する段階は、
前記第2導電型の第2ウェルのベース領域が形成された半導体基板の全面に絶縁膜を形成する段階と、
前記絶縁膜を異方性蝕刻して前記第2マスクパターンの側壁にスペーサを形成する段階とでなされたことを特徴とする請求項に記載の半導体メモリ装置のトリプルウェルの製造方法。
Forming the spacer comprises :
Forming an insulating film on the entire surface of the semiconductor substrate on which the base region of the second well of the second conductivity type is formed;
Method for producing the triple-well semiconductor memory device according to claim 7, characterized in that said made insulating film is anisotropically etched in the step of forming a spacer on sidewalls of the second mask pattern.
前記第2マスクパターンを形成する段階は、
前記基板の全面にフォトレジスト膜を形成した後、パタニングして前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を限定するフォトレジストパターンを形成する段階であり、
前記絶縁膜を形成する段階前に、
前記フォトレジストパターンをベークする段階をさらに備え、
前記絶縁膜を形成する段階は、
低温酸化膜を形成する段階であることを特徴とする請求項に記載の半導体メモリ装置のトリプルウェルの製造方法。
Forming the second mask pattern comprises:
Forming a photoresist film on the entire surface of the substrate and then patterning to form a photoresist pattern that defines a base region of the second well of the second conductivity type;
Before the step of forming the insulating film,
Further comprising baking the photoresist pattern;
The step of forming the insulating film includes:
9. The method of manufacturing a triple well of a semiconductor memory device according to claim 8 , wherein the method is a step of forming a low temperature oxide film .
前記第2マスクパターンは、前記第1導電型の第2ウェルの側面に形成される前記第2導電型の第2ウェルの側壁領域を一部または全部露出させ、
前記スペーサは、前記第2マスクパターンにより露出された前記第2導電型の第2ウェルの側壁領域を覆うことを特徴とする請求項7に記載の半導体メモリ装置のトリプルウェルの製造方法。
The second mask pattern exposes part or all of a sidewall region of the second conductivity type second well formed on a side surface of the first conductivity type second well,
8. The method of claim 7 , wherein the spacer covers a sidewall region of the second conductivity type second well exposed by the second mask pattern .
第1導電型の半導体基板内に形成された第1導電型の第1ウェル、第1導電型の第2ウェル、第2導電型の第1ウェル並びに前記第1導電型の第1ウェルと前記第1導電型の第2ウェルを分離させるために前記第1導電型の第2ウェルを取り囲む第2導電型の第2ウェルで構成され、前記第2導電型の第2ウェルは基板の表面から基板内に第1深さになる領域まで延設された側壁領域と、前記側壁領域の下端部と連結され、基板から第2深さになる領域に形成されたベース領域とから構成される半導体素子のトリプルウェルの製造方法において、
前記第1導電型の半導体基板を提供する段階と、
前記第1導電型の半導体基板上に前記第2導電型の第2ウェルの側壁領域と前記第2導電型の第1ウェルとを共に限定する第1マスクパターンを形成する段階と、
前記第1マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第2導電型の不純物を第1エネルギーで注入して前記基板の表面から第1深さになる領域まで延設された前記側壁領域及び前記第2導電型の第1ウェルを同時に形成する段階と、
前記第1マスクパターンを取り除く段階と、
前記第1導電型の半導体基板上に前記第1導電型の第2ウェルを限定する第2マスクパターンを形成する段階と、
前記第2マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第1導電型の不純物を注入して前記第1導電型の第2ウェルを形成する段階と、
前記第2マスクパターンを縮少させて前記第2マスクパターンにより露出された領域より広い領域を露出させる第3マスクパターンで形成する段階と、
前記第3マスクパターンをイオン注入マスクとして使用し第2導電型の不純物を前記第2深さに注入して前記第1導電型の第2ウェルの下に前記第1導電型の第2ウェルより大きい幅を有する前記第2導電型の第2ウェルのベース領域を形成する段階を含み、
前記第1導電型の第2ウェルは半導体メモリ素子のメモリアレイ領域であり、前記第1導電型の第1ウェル及び前記第2導電型の第1ウェルは前記半導体素子の周辺回路領域に配置されたトランジスタのウェルであることを特徴とする導体メモリ装置のトリプルウェルの製造方法。
A first conductivity type first well, a first conductivity type second well, a second conductivity type first well, and the first conductivity type first well formed in the first conductivity type semiconductor substrate; In order to separate the second well of the first conductivity type, a second well of the second conductivity type surrounding the second well of the first conductivity type is formed, and the second well of the second conductivity type is separated from the surface of the substrate. A semiconductor comprising a side wall region extending to a region having a first depth in the substrate and a base region connected to a lower end portion of the side wall region and formed in a region having a second depth from the substrate. In the manufacturing method of the triple well of the element,
Providing a semiconductor substrate of the first conductivity type;
Forming a first mask pattern on the first conductive type semiconductor substrate to limit both a sidewall region of the second conductive type second well and the second conductive type first well;
Using the first mask pattern as an ion implantation mask, a second conductivity type impurity is implanted with a first energy to extend from the surface of the substrate to a region having a first depth, and the second sidewall region and the second region Simultaneously forming a first well of conductivity type;
Removing the first mask pattern;
Forming a second mask pattern defining the second well of the first conductivity type on the semiconductor substrate of the first conductivity type;
Using the second mask pattern as an ion implantation mask and implanting a first conductivity type impurity to form the first conductivity type second well;
Reducing the second mask pattern to form a third mask pattern that exposes a wider area than the area exposed by the second mask pattern;
Using the third mask pattern as an ion implantation mask, a second conductivity type impurity is implanted to the second depth and below the first conductivity type second well from the first conductivity type second well. Forming a base region of the second well of the second conductivity type having a large width,
The first conductivity type second well is a memory array region of a semiconductor memory element, and the first conductivity type first well and the second conductivity type first well are disposed in a peripheral circuit region of the semiconductor element. method for producing the triple-well semi-conductor memory device which is a well of the transistor.
前記第1マスクパターンを形成する段階は、
前記半導体基板の全面にフォトレジスト膜を形成した後タニングして前記第導電型の第2ウェルが形成される領域を露出させる第1フォトレジストパターンを形成する段階であり、
前記第2マスクパターンを形成する段階は、
前記第1フォトレジストパターンを等方性蝕刻して前記第1フォトレジストパターンにより露出された領域より広い領域を露出させる第2フォトレジストパターンを形成する段階であることを特徴とする請求項11に記載の半導体メモリ装置のトリプルウェルの製造方法。
The forming of the first mask pattern,
A step of forming a first photoresist pattern exposing a region Pas tanning and second well of the first conductivity type is formed after forming a photoresist film on the entire surface of the semiconductor substrate,
Forming the second mask pattern comprises:
The method according to claim 11, wherein the second photoresist pattern is formed by isotropically etching the first photoresist pattern to expose a wider area than the area exposed by the first photoresist pattern. A triple well manufacturing method of the semiconductor memory device described.
前記第2マスクパターンは、前記第1導電型の第2ウェルの側に形成される前記第2導電型の第2ウェルの側壁領域を一部または全部露出させるように形成されることを特徴とする請求項11に記載の半導体メモリ装置のトリプルウェルの製造方法。The second mask pattern is to be formed so that exposes a part or all of the sidewall regions of the second well of the second conductivity type formed in the side wall of the second well of the first conductivity type The method for manufacturing a triple well of a semiconductor memory device according to claim 11 .
JP32556498A 1998-03-26 1998-11-16 Triple well manufacturing method of semiconductor memory device Expired - Fee Related JP4121201B2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR19980010583 1998-03-26
KR98P26652 1998-07-02
KR98P10583 1998-07-02
KR1019980026652A KR100265774B1 (en) 1998-03-26 1998-07-02 Fabrication method for triple well of semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11297853A JPH11297853A (en) 1999-10-29
JP4121201B2 true JP4121201B2 (en) 2008-07-23

Family

ID=26633541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32556498A Expired - Fee Related JP4121201B2 (en) 1998-03-26 1998-11-16 Triple well manufacturing method of semiconductor memory device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4121201B2 (en)
TW (1) TW396506B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7165054B2 (en) 2015-12-21 2022-11-02 トゥルー・マニュファクチュアリング・カンパニー・インコーポレイテッド Ice machine with dual circuit evaporator for hydrocarbon refrigerant

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100632655B1 (en) * 2005-05-11 2006-10-12 주식회사 하이닉스반도체 A flash memory device and method for manufacturing the same
JP4784739B2 (en) * 2005-10-21 2011-10-05 セイコーエプソン株式会社 Semiconductor device
JP4784737B2 (en) * 2005-10-21 2011-10-05 セイコーエプソン株式会社 Semiconductor device
JP4602441B2 (en) * 2008-06-16 2010-12-22 株式会社東芝 Nonvolatile semiconductor memory device
JP5407192B2 (en) 2008-06-20 2014-02-05 富士通セミコンダクター株式会社 Pattern forming method and semiconductor device
JP6115243B2 (en) 2013-03-28 2017-04-19 富士通セミコンダクター株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
JP6255915B2 (en) * 2013-11-07 2018-01-10 富士通セミコンダクター株式会社 Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7165054B2 (en) 2015-12-21 2022-11-02 トゥルー・マニュファクチュアリング・カンパニー・インコーポレイテッド Ice machine with dual circuit evaporator for hydrocarbon refrigerant

Also Published As

Publication number Publication date
TW396506B (en) 2000-07-01
JPH11297853A (en) 1999-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4210347B2 (en) High breakdown voltage transistor and manufacturing method thereof
JPH10116969A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
KR100265774B1 (en) Fabrication method for triple well of semiconductor device
KR100214813B1 (en) Semiconductor device mask rom and fabrication method thereof
JP4121201B2 (en) Triple well manufacturing method of semiconductor memory device
JPH1084045A (en) Semiconductor integrated circuit device and its manufacturing method
JP3355083B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP4477197B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
KR100668748B1 (en) Method of manufacturing a semiconductor device using gate-through ion implantation
KR19990065885A (en) Improved Structure of Noah Type Mask Rom and Its Manufacturing Method
JPH06275635A (en) Manufacture of semiconductor device
JP4482428B2 (en) Manufacturing method of semiconductor integrated circuit and semiconductor integrated circuit
JP2002231819A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JPH10163338A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JPH07321212A (en) Forming method for channel stop diffusion layer
KR100676194B1 (en) Method for fabricating CMOS Transistor
JPH0521811A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH11312741A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP3212882B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH06244415A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPS6039868A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH088430A (en) Mos transistor and its forming method
JP3279827B2 (en) Method for manufacturing MOS type semiconductor device
KR100398571B1 (en) Method of manufacturing merged memory and logic device
KR100265351B1 (en) Cmos transistor and method for fabricating the same

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040928

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060801

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061101

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20071030

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080220

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20080319

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080415

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080428

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110509

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120509

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130509

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees