JPH07130891A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH07130891A
JPH07130891A JP5297453A JP29745393A JPH07130891A JP H07130891 A JPH07130891 A JP H07130891A JP 5297453 A JP5297453 A JP 5297453A JP 29745393 A JP29745393 A JP 29745393A JP H07130891 A JPH07130891 A JP H07130891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
well
type transistor
impurities
transistors
transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP5297453A
Other languages
English (en)
Inventor
Kouichi Maari
浩一 真有
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウェル内に形成し閾値電圧が異なるトランジ
スタの拡散層における接合耐圧を高くし、且つ合わせ余
裕を大きく見積もることができる様にする。 【構成】 Pウェル41を形成すべき領域上に開口を有
するフォトレジストをマスクにして、Pウェル41形成
用の不純物とエンハンスメント型トランジスタ14の閾
値電圧決定用の不純物24とをイオン注入する。そし
て、フォトレジスト43をマスクにして、デプレション
型トランジスタ15の閾値電圧決定用の不純物27をイ
オン注入する。この様に、単一のフォトレジストのみで
Pウェル41を形成しているので、Pウェル41の不純
物濃度が均一である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、閾値電圧が互いに異な
る第1及び第2のトランジスタを半導体基板の同一のウ
ェル内に含む半導体装置の製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図5は、NAND型フラッシュEEPR
OMのメモリブロックを示している。このメモリブロッ
クでは、浮遊ゲート11及び制御ゲート12を有するメ
モリセル13同士が、制御ゲート12の延在方向と直交
する方向に、拡散層を介して直列に接続されている。そ
して、拡散層を介して互いに直列に接続されている一組
のエンハンスメント型トランジスタ14及びデプレショ
ン型トランジスタ15が、各列のメモリセル13群に対
する選択トランジスタになっている。
【0003】図3、4は、上述のNAND型フラッシュ
EEPROM等の様に、拡散層を介して互いに直列に接
続されており且つ閾値電圧が互いに異なるトランジス
タ、例えばエンハンスメント型トランジスタ14及びデ
プレション型トランジスタ15を同一のウェル内に含む
半導体装置の製造方法の一従来例を示している。
【0004】この一従来例では、図3(a)及び図4に
示す様に、N型の半導体基板21のうちでデプレション
型トランジスタ15を形成すべき領域をフォトレジスト
22で覆う。そして、このフォトレジスト22をマスク
にして、エンハンスメント型トランジスタ14を形成す
べき領域に、Pウェル23を形成するための不純物とエ
ンハンスメント型トランジスタ14の閾値電圧を決定す
るための不純物24とをイオン注入する。
【0005】次に、図3(b)及び図4に示す様に、フ
ォトレジスト22を剥離した後、今度は、N型の半導体
基板21のうちでエンハンスメント型トランジスタ14
を形成すべき領域をフォトレジスト25で覆う。この
際、フォトレジスト25が位置ずれしても、Pウェル2
3とPウェル26とが途切れない様に、フォトレジスト
25の端縁部はフォトレジスト22が存在していた領域
に対して十分に重畳させる。
【0006】そして、フォトレジスト25をマスクにし
て、デプレション型トランジスタ15を形成すべき領域
に、Pウェル26を形成するための不純物とデプレショ
ン型トランジスタ15の閾値電圧を決定するための不純
物27とをイオン注入する。その後、図3(c)及び図
4に示す様に、ゲート電極31、32や拡散層33〜3
5等を形成して、エンハンスメント型トランジスタ14
及びデプレション型トランジスタ15を完成させる。
【0007】以上の様な一従来例では、Pウェル23を
形成するための不純物とエンハンスメント型トランジス
タ14の閾値電圧を決定するための不純物24とをイオ
ン注入するに際して、同一のフォトレジスト22をマス
クにしており、また、Pウェル26を形成するための不
純物とデプレション型トランジスタ15の閾値電圧を決
定するための不純物27とをイオン注入するに際して、
同一のフォトレジスト25をマスクにしている。
【0008】このため、例えば、Pウェル23、26の
全体を一時に形成するための不純物と、エンハンスメン
ト型トランジスタ14の閾値電圧を決定するための不純
物24と、デプレション型トランジスタ15の閾値電圧
を決定するための不純物27とを、別個のフォトレジス
トをマスクにしてイオン注入する方法に比べて、製造工
程が少ない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の一従来
例では、図3(c)からも明らかな様に、エンハンスメ
ント型トランジスタ14とデプレション型トランジスタ
15とを直列に接続する拡散層33の直下で、Pウェル
23とPウェル26とが重畳するので、この重畳部36
の不純物濃度がPウェル23、26の他の領域よりも高
くなっていた。このため、拡散層33における接合耐圧
を高くすることができなくて、高電圧を操作する半導体
装置を製造することができなかった。
【0010】ところで、図4に示すゲート電極31、3
2同士の間隔aとしては、通常は最小線幅を用いる。一
方、フォトレジスト22とゲート電極31との間、フォ
トレジスト22、25の端縁同士の間、及びフォトレジ
スト25とゲート電極32との間には、夫々合わせ余裕
1 〜b3 が必要である。
【0011】もし、合わせ余裕b1 を十分に確保するこ
とができなければ、エンハンスメント型トランジスタ1
4のチャネル部に必要な不純物24をイオン注入するこ
とができない可能性があり、合わせ余裕b3 を十分に確
保することができなければ、デプレション型トランジス
タ15のチャネル部に必要な不純物27をイオン注入す
ることができない可能性がある。また、合わせ余裕b2
を十分に確保することができなければ、既述の様に、P
ウェル23とPウェル26とが途切れてしまう可能性が
ある。
【0012】そして、図4から明らかな様に、従来は、
a=b1 +b2 +b3 という関係式が成立していた。し
かし、微細化が進んで、最小線幅である間隔aが小さく
なっている程には、合わせ余裕b1 〜b3 が小さくなっ
ていないのが現状である。このため、上述の関係式を満
足するのが困難になってきて、製造余裕が小さくなって
きており、最悪の場合は、間隔aを最小線幅よりも大き
くする事態も生じていた。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1の半導体装置の
製造方法は、閾値電圧が互いに異なる第1及び第2のト
ランジスタ14、15を半導体基板21の同一のウェル
41内に含む半導体装置の製造方法において、前記ウェ
ル41の形成領域上に開口42aを有する第1のマスク
42を用いて、前記ウェル41を形成するための第1の
不純物と、前記第1のトランジスタ14の閾値電圧を制
御するための第2の不純物24とを前記半導体基板21
に導入する工程と、前記第2のトランジスタ15の形成
領域上に開口43aを有する第2のマスク43を用い
て、前記第2のトランジスタ15の閾値電圧を制御する
ための第3の不純物27を前記半導体基板21に導入す
る工程とを具備することを特徴としている。
【0014】請求項2の半導体装置の製造方法は、請求
項1の半導体装置の製造方法において、前記第1及び第
2のトランジスタ14、15を互いに直列に形成し、こ
れら第1及び第2のトランジスタ14、15をメモリブ
ロックの選択トランジスタにすることを特徴としてい
る。
【0015】請求項3の半導体装置の製造方法は、請求
項1の半導体装置の製造方法において、前記ウェル41
がPウェルで、前記第1及び第2のトランジスタ14、
15が共にNチャネルトランジスタであり、前記第1及
び第2の不純物24が共にP型であり、N型の前記第3
の不純物27によって前記第2のトランジスタ15のチ
ャネル部をN型にすることを特徴としている。
【0016】
【作用】本発明による半導体装置の製造方法では、第2
の不純物24で第1のトランジスタ14の閾値電圧を決
定することができ、第2及び第3の不純物24、27で
第2のトランジスタ15の閾値電圧を決定することがで
きるので、閾値電圧が互いに異なる第1及び第2のトラ
ンジスタ14、15を形成することができる。
【0017】一方、ウェル41の全体を形成するに際し
て、第1のマスク42のみを用いており、第1及び第2
のマスク42、43の開口42a、43aの一部同士を
第1及び第2のトランジスタ14、15の形成領域同士
の中間で重畳させていない。このため、不純物濃度が局
所的に高い領域はウェル41に形成されず、不純物濃度
が均一なウェル41を形成することができる。
【0018】また、第2のマスク43の開口43aは第
1のマスク42の開口42aに含まれ、上述の様に、第
1及び第2のマスク42、43の開口42a、43aの
一部同士を第1及び第2のトランジスタ14、15の形
成領域同士の中間で重畳させていない。このため、この
重畳のための合わせ余裕b2 が不要であり、その分だけ
他の合わせ余裕b4 、b5 を大きく見積もることができ
る。
【0019】しかも、ウェル41を形成するための第1
の不純物の導入と、第1及び第2のトランジスタ14、
15の閾値電圧を制御するための第2及び第3の不純物
24、27の導入とに際して、第1及び第2の2つのマ
スク42、43しか用いていないので、製造工程が従来
に比べて増加することはない。
【0020】
【実施例】以下、拡散層を介して互いに直列に接続され
ているエンハンスメント型トランジスタ及びデプレショ
ン型トランジスタを同一のウェル内に含む半導体装置の
製造に適用した本発明の一実施例を、図1、2を参照し
ながら説明する。なお、図3、4に示した一従来例と対
応する構成部分には、同一の符号を付してある。
【0021】本実施例では、図1(a)及び図2に示す
様に、N型の半導体基板21のうちでエンハンスメント
型トランジスタ14及びデプレション型トランジスタ1
5の両方を形成するためのPウェル41を形成すべき領
域上に開口42aを有するフォトレジスト42をパター
ニングする。そして、このフォトレジスト42をマスク
にして、Pウェル41を形成するための不純物とエンハ
ンスメント型トランジスタ14の閾値電圧を決定するた
めの不純物24とを、半導体基板21にイオン注入す
る。
【0022】次に、図1(b)及び図2に示す様に、半
導体基板21のうちでデプレション型トランジスタ15
を形成すべき領域上に開口43aを有するフォトレジス
ト43をパターニングする。そして、このフォトレジス
ト43をマスクにして、デプレション型トランジスタ1
5の閾値電圧を決定するための不純物27を半導体基板
21にイオン注入する。
【0023】このとき、不純物27をイオン注入する領
域では、既にイオン注入してある不純物24を不純物2
7で十分に補償することができるか、または不純物24
に対して十分な追加注入効果を得ることができる様に、
不純物27の注入量を調整する。
【0024】具体的には、本実施例の様にエンハンスメ
ント型トランジスタ14とデプレション型トランジスタ
15とを形成する場合は、例えば、不純物24としてB
+ を25keVの加速エネルギ及び7×1011cm-2
注入量でイオン注入し、不純物27としてPhos+
50keVの加速エネルギ及び3×1013cm-2の注入
量でイオン注入する。この結果、デプレション型トラン
ジスタ15のチャネル部における不純物24が不純物2
7によって十分に補償されて、このチャネル部がN型に
なる。
【0025】次に、図1(c)及び図2に示す様に、ゲ
ート電極31、32や拡散層33〜35等を形成して、
エンハンスメント型トランジスタ14及びデプレション
型トランジスタ15を完成させる。以上の様な実施例で
は、単一のフォトレジスト42のみを用いて、エンハン
スメント型トランジスタ14及びデプレション型トラン
ジスタ15の両方を形成するためのPウェル41を形成
している。このため、図3(b)(c)に示した不純物
濃度が局所的に高い重畳部36がなくて不純物濃度が均
一なPウェル41を形成することができる。
【0026】また、図2に示す様に、フォトレジスト4
2、43とゲート電極31、32との間には、フォトレ
ジスト43のみについて、合わせ余裕b4 、b5 が必要
なだけである。このため、ゲート電極31、32同士の
間隔aと合わせ余裕b4 、b5 との間には、a=b4
5 という関係式が成立し、図4に示した一従来例にお
ける合わせ余裕b1 〜b3 よりも合わせ余裕b4 、b5
の数が1つ少ない。従って、間隔aを最小線幅にして
も、合わせ余裕b4 、b5 を大きく見積もることができ
る。
【0027】なお、以上の実施例は、エンハンスメント
型トランジスタ及びデプレション型トランジスタを含む
半導体装置の製造に本発明を適用したものであるが、エ
ンハンスメント型トランジスタ及びデプレション型トラ
ンジスタ以外であって閾値電圧が互いに異なるトランジ
スタを含む半導体装置の製造にも本発明を適用すること
ができる。
【0028】
【発明の効果】本発明による半導体装置の製造方法で
は、製造工程を増加させることなく、閾値電圧が互いに
異なる第1及び第2のトランジスタを形成することがで
きるにも拘らず、不純物濃度が均一なウェルを形成する
ことができるので、ウェル内に形成する第1及び第2の
トランジスタの拡散層における接合耐圧を高くすること
ができ、また、合わせ余裕を大きく見積もることができ
るので、製造余裕も大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を工程順に示す側断面図であ
る。
【図2】一実施例を模式的に示す平面図である。
【図3】本発明の一従来例を工程順に示す側断面図であ
る。
【図4】一従来例を模式的に示す平面図である。
【図5】本発明を適用し得るNAND型フラッシュEE
PROMのメモリブロックの平面図である。
【符号の説明】
14 エンハンスメント型トランジスタ 15 デプレション型トランジスタ 21 半導体基板 24 不純物 27 不純物 41 Pウェル 42 フォトレジスト 42a 開口 43 フォトレジスト 43a 開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/8234 27/088 27/10 421 7210−4M

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 閾値電圧が互いに異なる第1及び第2の
    トランジスタを半導体基板の同一のウェル内に含む半導
    体装置の製造方法において、 前記ウェルの形成領域上に開口を有する第1のマスクを
    用いて、前記ウェルを形成するための第1の不純物と、
    前記第1のトランジスタの閾値電圧を制御するための第
    2の不純物とを前記半導体基板に導入する工程と、 前記第2のトランジスタの形成領域上に開口を有する第
    2のマスクを用いて、前記第2のトランジスタの閾値電
    圧を制御するための第3の不純物を前記半導体基板に導
    入する工程とを具備することを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 前記第1及び第2のトランジスタを互い
    に直列に形成し、 これら第1及び第2のトランジスタをメモリブロックの
    選択トランジスタにすることを特徴とする請求項1記載
    の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記ウェルがPウェルで、前記第1及び
    第2のトランジスタが共にNチャネルトランジスタであ
    り、 前記第1及び第2の不純物が共にP型であり、 N型の前記第3の不純物によって前記第2のトランジス
    タのチャネル部をN型にすることを特徴とする請求項1
    記載の半導体装置の製造方法。
JP5297453A 1993-11-02 1993-11-02 半導体装置の製造方法 Pending JPH07130891A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007158105A (ja) * 2005-12-06 2007-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 集積回路およびその製造方法
JP4686920B2 (ja) * 2001-07-17 2011-05-25 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
JP2011204929A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Toshiba Corp 不揮発性記憶装置およびその製造方法

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