KR100263909B1 - 반도체 집적회로의 다중 웰 형성방법 - Google Patents

반도체 집적회로의 다중 웰 형성방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100263909B1
KR100263909B1 KR1019980022393A KR19980022393A KR100263909B1 KR 100263909 B1 KR100263909 B1 KR 100263909B1 KR 1019980022393 A KR1019980022393 A KR 1019980022393A KR 19980022393 A KR19980022393 A KR 19980022393A KR 100263909 B1 KR100263909 B1 KR 100263909B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
well region
conductivity type
ion implantation
semiconductor substrate
implantation mask
Prior art date
Application number
KR1019980022393A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000001914A (ko
Inventor
권준모
이성영
Original Assignee
윤종용
삼성전자주식회사
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
Application filed by 윤종용, 삼성전자주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019980022393A priority Critical patent/KR100263909B1/ko
Priority to JP10348151A priority patent/JP2000012483A/ja
Priority to US09/316,038 priority patent/US6271105B1/en
Publication of KR20000001914A publication Critical patent/KR20000001914A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100263909B1 publication Critical patent/KR100263909B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26Bombardment with radiation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26Bombardment with radiation
    • H01L21/263Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/265Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
    • H01L21/266Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation using masks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
    • H01L21/823892Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of the wells or tubs, e.g. twin tubs, high energy well implants, buried implanted layers for lateral isolation [BILLI]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체소자의 다중 웰 형성방법에 관한 것으로, 제1 도전형의 반도체기판의 소정영역에 제1 사진공정을 이용하여 제1 도전형의 포켓 웰 영역 및 포켓 웰 영역 아래에 제2 도전형의 제1 깊은 웰 영역을 자기정렬 방식으로 형성한다. 포켓 웰 영역 주변의 반도체기판의 소정영역에 제2 사진공정을 이용하여 선택적으로 제1 도전형의 주변 웰 영역을 형성한다. 제3 사진공정을 이용하여 포켓 웰 영역 및 제1 도전형의 주변 웰 영역을 덮는 이온주입 마스크를 형성하고, 제3 사진공정에 의해 형성된 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판에 제2 도전형의 주변 웰 영역 및 제2 주변 웰 영역 아래에 제2 도전형의 제2 깊은 웰 영역을 자기정렬 방식으로 형성한다.

Description

반도체 집적회로의 다중 웰 형성방법
본 발명은 반도체 집적회로의 웰 형성방법에 관한 것으로, 특히 다중 웰(multiple well) 형성방법에 관한 것이다.
저전력 반도체 집적회로는 모스 트랜지스터들로 구성된다. 모스 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터와 PMOS 트랜지스터로 분류되며, 이들 NMOS 트랜지스터 및 PMOS 트랜지스터로 구성되는 CMOS 회로는 현재까지 알려진 집적회로중에서 전력소모가 가장 낮은 특징을 갖고 있다. 따라서, 하나의 반도체 집적회로에 CMOS 회로가 채택되는 경우에 NMOS 트랜지스터 및 PMOS 트랜지스터가 함께 형성된다. NMOS 트랜지스터는 P웰 영역에 형성되고, PMOS 트랜지스터는 N웰 영역에 형성된다. 반도체 집적회로를 구성하는 복수의 NMOS 트랜지스터들, 예컨대 두 개의 NMOS 트랜지스터들에 각각 서로 다른 백 바이어스(back bias)가 인가되어야 하는 경우에는 상기 두 개의 NMOS 트랜지스터들은 각각 서로 격리된 P웰 영역들에 형성되어야 한다. 이때, 반도체 기판이 p형인 경우에 상기 각각의 P웰 영역은 반도체기판을 통하여 서로 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 두 개의 P웰 영역중 적어도 하나는 반도체기판과 다른 도전형의 웰 영역, 예컨대 N웰 영역에 의해 둘러싸여지도록 형성하여야 한다. 상기한 바와 같이, p형 반도체기판에 N웰 영역에 의해 둘러싸여진 포켓 P웰 영역, p형 반도체기판에 직접 형성된 P웰 영역, 및 p형 반도체기판에 직접 형성된 N웰 영역을 형성하는 기술을 3중 웰 기술(triple well technology)라 한다.
한편, 상기한 3중 웰 기술에 의해 형성된 포켓 P웰 영역 내에 반도체 기억소자의 셀 어레이 영역을 구성하는 셀 트랜지스터들을 형성하면, 알파입자(alpha particle)에 의한 소프트 에러 발생률(SER; soft error rate)을 감소시킬 수 있는 잇점이 있다. 이에 따라, 최근에 대부분의 고집적 반도체 기억소자에 3중 웰 기술이 널리 채택되고 있다.
도 1 내지 도 4는 종래의 3중 웰 영역을 형성하는 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 여기서, 참조부호 a 및 b로 표시한 부분은 각각 셀 어레이 영역 및 주변회로 영역을 의미한다.
도 1을 참조하면, 반도체기판(1), 예컨대 p형 반도체기판 상에 셀 어레이 영역(a)을 개구시키는 제1 포토레지스트 패턴(3)을 형성한다. 이어서, 상기 제1 포토레지스트 패턴(3)을 이온주입 마스크로 사용하여 상기 반도체기판(1)에 n형의 불순물을 주입하는 제1 이온주입 공정(I1)을 실시함으로써, 반도체기판(1)의 표면으로부터 소정의 깊이에 깊은 N웰 영역(5)을 형성한다.
도 2를 참조하면, 상기 제1 포토레지스트 패턴(3)을 제거하고, 상기 셀 어레이 영역(a)을 개구시키는 제2 포토레지스트 패턴(7)을 형성한다. 이때, 상기 제2 포토레지스트 패턴(7)에 의해 개구된 영역의 폭은 제1 포토레지스터 패턴(3)에 의해 개구된 영역의 폭보다 좁아야 한다. 상기 제2 포토레지스트 패턴(7)을 이온주입 마스크로 사용하여 상기 반도체기판(1) 표면에 p형의 불순물을 주입하는 제2 이온주입 공정(I2)을 실시함으로써, 상기 깊은 N웰 영역(5) 상부에 포켓 P웰 영역(9)을 형성한다. 상기 포켓 P웰 영역(9)의 폭은 도 2에 도시된 바와 같이 깊은 N웰 영역(5)의 폭보다 좁다. 상기 제2 이온주입 공정(I2)을 실시한 후에, 상기 제2 포토레지스트 패턴(7)을 이온주입 마스크로 사용하여 포켓 P웰 영역(9)의 표면에 셀 트랜지스터의 특성을 최적화시키기 위한 이온주입 공정, 예컨대 문턱전압을 조절하기 위한 이온주입 공정 등을 추가로 실시한다.
도 3을 참조하면, 상기 제2 포토레지스트 패턴(7)을 제거하고, 상기 주변회로 영역(b)의 일 부분을 개구시키는 제3 포토레지스트 패턴(11)을 형성한다. 상기 제3 포토레지스트 패턴(11)을 이온주입 마스크로 사용하여 상기 반도체기판(1) 표면에 p형의 불순물을 주입하는 제3 이온주입 공정(I3)을 실시함으로써, 주변회로 영역(b)의 소정영역에 P웰 영역(13)을 형성한다. 상기 P웰 영역(13)은 주변회로의 NMOS 트랜지스터가 형성되는 웰 영역이다. 상기 제3 이온주입 공정(I3)을 실시한 후에, 상기 제3 포토레지스트 패턴(11)을 이온주입 마스크로 사용하여 상기 P웰 영역(13) 표면에 주변회로의 NMOS 트랜지스터의 특성을 최적화시키기 위한 이온주입 공정, 예컨대 문턱전압을 조절하기 위한 이온주입 공정 등을 추가로 실시한다.
도 4를 참조하면, 상기 제3 포토레지스트 패턴(I3)을 제거하고, 상기 포켓 P웰 영역(9) 및 상기 P웰 영역(13)을 덮는 제4 포토레지스트 패턴(15)을 형성한다. 상기 제4 포토레지스트 패턴(15)을 이온주입 마스크로 사용하여 상기 반도체기판(1) 표면에 n형 불순물을 주입하는 제4 이온주입 공정(I4)을 실시함으로써, 주변회로 영역(b)에 N웰 영역(17)을 형성한다. 이어서, 상기 반도체기판을 열처리하여 각각의 이온주입 영역 내에 주입된 불순물들을 활성화시킨다. 상기 N웰 영역(17)은 도 4에 도시된 바와 같이 셀 어레이 영역(a)에 형성된 깊은 N웰 영역(5)의 가장자리와 연결된다. 이에 따라, 상기 포켓 P웰 영역(9)은 깊은 N웰 영역(5) 및 주변회로 영역(b)의 N웰 영역(17)에 의해 반도체기판(1)과 완전히 격리된다.
상술한 바와 같이 종래의 기술에 의하면, 3중 웰을 형성하기 위하여 4회의 사진공정이 요구된다. 또한, 깊은 N웰 영역을 한정하기 위한 제1 포토레지스트 패턴과 포켓 P웰 영역을 한정하기 위한 제2 포토레지스트 패턴 사이에 오정렬이 발생할 경우 포켓 P웰 영역이 반도체기판으로부터 완전히 격리되지 않을 수 있다. 따라서, 상기 오정렬에 대한 공정 여유도를 증가시키기 위해서는 웰 디자인 룰을 증가시켜야 한다. 그러나, 웰 디자인 룰이 증가하면, 반도체소자의 집적도를 증가시키기가 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 사진공정 횟수를 감소시키어 공정을 단순화시킴은 물론, 웰 디자인 룰을 감소시킬 수 있는 반도체소자의 다중 웰 형성방법을 제공하는 데 있다.
도 1 내지 도 4는 종래의 다중 웰 형성방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 다중 웰 형성방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 제1 도전형, 예컨대 P형 반도체기판 상에 상기 반도체기판의 소정영역을 개구시키는 제1 이온주입 마스크를 형성한다. 상기 제1 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판에 제2 도전형, 예컨대 N형의 불순물을 주입하는 제1 이온주입 공정을 실시함으로써, 반도체기판의 표면으로부터 소정의 깊이에 제2 도전형의 제1 깊은 웰 영역을 형성한다. 이어서, 상기 제1 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판에 제1 도전형의 불순물을 주입하는 제2 이온주입 공정을 실시함으로써, 상기 제1 깊은 웰 영역 상에 제2 도전형의 포켓 웰(pocket well) 영역을 형성한다. 여기서, 상기 제1 이온주입 공정 및 상기 제2 이온주입 공정은 서로 순서를 바꾸어 실시할 수도 있다. 상기 제1 이온주입 마스크를 제거하고, 상기 포켓 웰 영역 주변의 반도체기판의 소정영역을 개구시키는 제2 이온주입 마스크를 형성한다. 상기 제2 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판에 제1 도전형의 불순물을 주입하는 제3 이온주입 공정을 실시함으로써, 제1 도전형의 주변 웰 영역을 형성한다. 바람직하게는, 상기 제2 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판에 제1 도전형의 불순물을 상기 제3 이온주입 공정보다 높은 에너지로 주입함으로써, 상기 제1 도전형의 주변 웰 영역 아래에 제1 도전형의 깊은 웰 영역을 추가로 형성한다. 상기 제2 이온주입 마스크를 제거하고, 상기 포켓 웰 영역 및 상기 제1 도전형의 주변 웰 영역을 덮는 제3 이온주입 마스크를 형성한다. 상기 제3 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판에 제2 도전형의 불순물을 주입하는 제4 이온주입 공정을 실시함으로써, 제2 도전형의 주변 웰 영역을 형성한다. 이어서, 상기 제3 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판에 제2 도전형의 불순물을 상기 제4 이온주입 공정보다 높은 에너지로 주입하는 제5 이온주입 공정을 실시함으로써, 상기 제2 도전형의 주변 웰 영역 아래에 제2 도전형의 제2 깊은 웰 영역을 형성한다. 상기 제4 이온주입 공정 및 상기 제5 이온주입 공정은 서로 순서를 바꾸어 실시할 수도 있다. 상기 제2 깊은 웰 영역 및 제1 깊은 웰 영역은 동일한 깊이로 형성하여 제1 도전형의 포켓 웰 영역이 제2 도전형의 주변 웰 영역, 제1 깊은 웰 영역, 및 제2 깊은 웰 영역에 의해 반도체기판으로부터 완전히 격리시키는 것이 바람직하다. 이어서, 상기 결과물을 열처리하여 각 웰 영역에 주입된 불순물들을 확산시킨다. 상기한 제1 내지 제3 이온주입 마스크는 포토레지스트 패턴으로 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 3회의 사진공정을 사용하여 3중 웰 영역을 형성할 수 있다. 이에 따라, 종래의 기술에 비하여 사진공정 회수를 감소시킬 수 있으므로 반도체소자의 제조공정을 단순화시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다중 웰 형성방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 여기서, 참조부호 a 및 b로 표시한 부분은 각각 반도체 기억소자의 셀 어레이 영역 및 주변회로 영역을 나타낸다. 그러나, 본 발명은 반도체 기억소자에 한정되지 않고 모스 트랜지스터를 사용하는 모든 반도체 집적회로에 적용하는 것이 가능하다.
도 5를 참조하면, 제1 도전형의 반도체기판(21), 예컨대 P형 반도체기판 상에 상기 반도체기판의 소정영역, 즉 셀 어레이 영역(a)을 노출시키는 제1 이온주입 마스크(23)를 형성한다. 상기 제1 이온주입 마스크는 포토레지스트 패턴으로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 제1 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판(21)에 제1 도전형의 불순물, 예컨대 붕소(B) 이온을 500KeV의 에너지와 1.0×1013ion atoms/㎠의 도우즈로 주입하여 제1 도전형의 포켓 웰 영역(25)을 형성한다. 또한, 상기 제1 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판(21)에 제2 도전형의 불순물, 즉 N형의 불순물에 해당하는 인(P) 이온을 1.2MeV의 에너지와 1.0×1013ion atoms/㎠의 도우즈로 주입하여 상기 포켓 웰 영역 아래에 프로젝션 범위(Rp; projection range)를 갖는 제2 도전형의 제1 깊은 웰 영역(27)을 형성한다. 여기서, 상기 포켓 웰 영역(25)은 상기 제1 깊은 웰 영역(27)을 형성한 후에 형성할 수도 있다. 이어서, 상기 제1 이온주입 마스크(23)에 의해 개구된 반도체기판 표면, 즉 상기 포켓 웰 영역(25) 표면에 모스 트랜지스터의 채널 프로파일을 최적화시키기 위하여 얕은 이온주입 공정(shallow ion implantation process)을 추가로 실시하는 것이 바람직하다.
도 6을 참조하면, 상기 제1 이온주입 마스크(23)를 제거하고, 상기 반도체기판(21) 상에 포토레지스트 패턴으로 이루어진 제2 이온주입 마스크(29)를 형성한다. 상기 제2 이온주입 마스크(29)는 주변회로 영역(b)의 소정영역을 개구시킨다. 상기 제2 이온주입 마스크(29)에 의해 개구된 반도체기판(21)에 제1 도전형의 불순물, 예컨대 붕소(B) 이온을 700KeV의 에너지와 1.0×1013ion atoms/㎠의 도우즈로 주입하여 제1 도전형의 주변 웰 영역(31)을 형성한다. 이때, 상기 제1 도전형의 주변 웰 영역(31)을 형성하기 위한 이온주입 에너지는 상기 포켓 웰 영역(25)을 형성하기 위한 이온주입 에너지와 동일할 수도 있다. 또한, 상기 제2 이온주입 마스크(29)에 의해 개구된 반도체기판에 제1 도전형의 불순물, 예컨대 붕소(B) 이온을 약 1.0MeV의 에너지와 1.0×1013ion atoms/㎠의 도우즈로 주입하여 상기 제1 도전형의 주변 웰 영역(31) 아래에 제1 도전형의 깊은 웰 영역(32)을 추가로 형성할 수도 있다. 상기 제1 도전형의 깊은 웰 영역(32)을 형성하는 이유는 후속 공정에서 상기 제1 도전형의 주변 웰 영역(31) 양 옆에 형성되는 제2 도전형의 주변 웰 영역들 사이에 펀치쓰루(punch-through) 현상이 발생하는 것을 방지하기 위함이다. 따라서, 상기 제1 도전형의 깊은 웰 영역(32)은 상기 제1 도전형의 주변 웰 영역(31)보다 높은 농도를 갖도록 형성할 수도 있다. 또한, 상기 제2 이온주입 마스크(29)에 의해 개구된 반도체기판 표면, 즉 제1 도전형의 주변 웰 영역(31) 표면에 모스 트랜지스터의 채널 프로파일을 최적화시키기 위하여 얕은 이온주입 공정을 추가로 실시하는 것이 바람직하다.
도 7을 참조하면, 상기 제2 이온주입 마스크(29)를 제거하고, 상기 포켓 웰 영역(25) 및 상기 제1 도전형의 주변 웰 영역(31)을 덮는 제3 이온주입 마스크(33)를 형성한다. 상기 제3 이온주입 마스크(33)는 포토레지스트 패턴으로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 제3 이온주입 마스크(33)에 의해 개구된 반도체기판(21)에 제2 도전형의 불순물, 즉 N형의 불순물에 해당하는 인(P) 이온을 주입하여 제2 도전형의 주변 웰 영역(35)을 형성한다. 바람직하게는, 상기 제2 도전형의 주변 웰 영역(35)은 인(P) 이온을 약 800KeV 정도의 에너지와 1.0×1013ion atoms/㎠의 도우즈로 주입하여 형성함으로써, 포켓 웰 영역(25)과 동일한 깊이로 형성한다. 또한, 상기 제3 이온주입 마스크(33)에 의해 개구된 반도체기판(21)에 제2 도전형의 불순물, 즉 N형 불순물인 인(P) 이온을 깊게 주입하여 상기 제2 도전형의 주변 웰 영역(35) 아래에 제2 도전형의 제2 깊은 웰 영역(37)을 형성한다. 상기 제2 도전형의 제2 깊은 웰 영역(37)은 상기 제1 깊은 웰 영역(27)과 동일한 깊이로 형성하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 제2 깊은 웰 영역(37)은 인(P) 이온을 약 1.2MeV의 에너지와 1.0×1013ion atoms/㎠의 도우즈로 주입하는 것이 바람직하다. 상기 제2 깊은 웰 영역(37)은 제2 도전형의 주변 웰 영역(35)보다 높은 농도를 갖도록 형성할 수도 있다. 이와 같이 제2 깊은 웰 영역(37)의 농도가 제2 도전형의 주변 웰 영역(35)의 농도보다 높으면, 주변회로 영역(b)에 형성되는 제2 도전형의 웰 영역(35, 37)은 리트로그레이드(retrograde) 웰의 농도 프로파일을 보인다. 이에 따라, 주변회로 영역(b)에 형성되는 CMOS 회로의 래치업(latch-up) 특성을 개선시킬 수 있다. 이어서, 도 5 내지 도 6에서 설명한 각 웰 영역, 즉 포켓 웰 영역(25), 제1 깊은 웰 영역(27), 제1 도전형의 주변 웰 영역(31), 제2 도전형의 주변 웰 영역(35), 및 제2 깊은 웰 영역(37)이 형성된 반도체기판을 열처리하여 각 웰 영역의 불순물들을 확산시킨다. 상기 열처리는 후속되는 공정, 예컨대 모스 트랜지스터의 게이트 산화막을 형성하는 열산화공정 등을 통하여 실시하거나, 별도의 열처리 공정을 통하여 실시할 수도 있다. 상기 별도의 열처리 공정은 약 850℃의 온도와 질소 분위기에서 약 150분 동안 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 당업자의 수준에서 그 변형 및 개량이 가능하다. 예를 들면, 본 발명은 N형 반도체기판에 P형의 제1 깊은 웰 영역, P형의 제2 깊은 웰 영역, 및 P형의 주변 웰 영역에 의해 둘러싸여진 N형의 포켓 웰 영역을 형성하는 방법에 적용되는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 3회의 사진공정만으로 제2 도전형의 제1 깊은 웰 영역(27), 제2 도전형의 제2 깊은 웰 영역(37) 및 제2 도전형의 주변 웰 영역(35)에 의해 완전히 둘러싸여지는 제1 도전형의 포켓 웰 영역(25)을 형성할 수 있다. 따라서, 제1 도전형의 포켓 웰 영역(25)과 제1 도전형의 주변 웰 영역(31)을 서로 완전히 격리시킬 수 있다. 결과적으로, 후속공정에서 제1 도전형의 포켓 웰 영역(25)에 형성되는 모스 트랜지스터 및 제1 도전형의 주변 웰 영역(31)에 형성되는 모스 트랜지스터에 각각 서로 다른 백 바이어스를 인가할 수 있다. 이에 따라, 고성능 반도체 집적회로를 구현하는 데 있어서 제조공정을 단순화시킬 수 있다. 또한, 제1 도전형의 깊은 웰 영역(32)을 형성함으로써, 제1 도전형의 주변 웰 영역(31)의 양 옆에 형성되는 제2 도전형의 주변 웰 영역(35)들 사이에 서로 펀치쓰루 현상이 발생하는 것을 억제시킬 수 있다. 이에 따라, 주변회로 영역(b)에 서로 다른 백 바이어스를 인가할 수 있는 여러 종류의 모스 트랜지스터를 구현할 수 있다.

Claims (12)

  1. 제1 도전형의 반도체기판 상에 상기 반도체기판의 소정영역을 개구시키는 제1 이온주입 마스크를 형성하는 단계;
    상기 제1 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판에 제1 도전형의 불순물을 이온주입하여 제1 도전형의 포켓 웰 영역을 형성하는 단계;
    상기 제1 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판에 제2 도전형의 불순물을 이온주입하여 상기 포켓 웰 영역 아래에 제2 도전형의 제1 깊은 웰 영역(first deep well region)을 형성하는 단계;
    상기 제1 이온주입 마스크를 제거하는 단계;
    상기 포켓 웰 영역 주변의 반도체기판의 소정영역을 개구시키는 제2 이온주입 마스크를 형성하는 단계;
    상기 제2 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판에 제1 도전형의 불순물을 주입하여 제1 도전형의 주변 웰 영역을 형성하는 단계;
    상기 제2 이온주입 마스크를 제거하는 단계;
    상기 포켓 웰 영역 및 상기 제1 도전형의 주변 웰 영역을 덮는 제3 이온주입 마스크를 형성하는 단계;
    상기 제3 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판에 제2 도전형의 불순물을 주입하여 제2 도전형의 주변 웰 영역을 형성하는 단계; 및
    상기 제3 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판에 제2 도전형의 불순물을 주입하여 상기 제2 도전형의 주변 웰 영역 아래에 제2 도전형의 제2 깊은 웰 영역을 형성하는 단계를 포함하는 반도체소자의 다중 웰 형성방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포켓 웰 영역, 상기 제1 깊은 웰 영역, 상기 제1 도전형의 주변 웰 영역, 상기 제2 도전형의 주변 웰 영역, 및 상기 제2 깊은 웰 영역이 형성된 반도체기판을 열처리하여 각 웰 영역의 불순물을 확산시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 다중 웰 형성방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 이온주입 마스크는 포토레지스트 패턴인 것을 특징으로 하는 반도체소자의 다중 웰 형성방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 도전형 및 상기 제2 도전형은 각각 P형 및 N형인 것을 특징으로 하는 반도체소자의 다중 웰 형성방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 도전형 및 상기 제2 도전형은 각각 N형 및 P형인 것을 특징으로 하는 반도체소자의 다중 웰 형성방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 도전형의 주변 웰 영역 및 상기 포켓 웰 영역은 동일한 깊이로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 다중 웰 형성방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 도전형의 주변 웰 영역은 상기 포켓 웰 영역보다 깊게 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 다중 웰 형성방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2 깊은 웰 영역은 상기 제1 깊은 웰 영역과 동일한 깊이로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 다중 웰 형성방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 포켓 웰 영역 및 상기 제2 도전형의 주변 웰 영역은 동일한 깊이로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 다중 웰 형성방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판에 제1 도전형의 불순물을 주입함으로써, 상기 제1 도전형의 주변 웰 영역 아래에 제1 도전형의 깊은 웰 영역을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 다중 웰 형성방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판 표면에 모스 트랜지스터의 채널 프로파일을 조절하기 위한 이온주입 공정을 실시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 다중 웰 형성방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제2 이온주입 마스크에 의해 개구된 반도체기판 표면에 모스 트랜지스터의 채널 프로파일을 조절하기 위한 이온주입 공정을 실시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 다중 웰 형성방법.
KR1019980022393A 1998-06-15 1998-06-15 반도체 집적회로의 다중 웰 형성방법 KR100263909B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980022393A KR100263909B1 (ko) 1998-06-15 1998-06-15 반도체 집적회로의 다중 웰 형성방법
JP10348151A JP2000012483A (ja) 1998-06-15 1998-12-08 半導体集積回路の多重ウエル形成方法
US09/316,038 US6271105B1 (en) 1998-06-15 1999-05-21 Method of forming multiple wells in a semiconductor integrated circuit using fewer photolithography steps

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980022393A KR100263909B1 (ko) 1998-06-15 1998-06-15 반도체 집적회로의 다중 웰 형성방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000001914A KR20000001914A (ko) 2000-01-15
KR100263909B1 true KR100263909B1 (ko) 2000-09-01

Family

ID=19539542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980022393A KR100263909B1 (ko) 1998-06-15 1998-06-15 반도체 집적회로의 다중 웰 형성방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6271105B1 (ko)
JP (1) JP2000012483A (ko)
KR (1) KR100263909B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030096667A (ko) * 2002-06-17 2003-12-31 삼성전자주식회사 반도체 메모리 장치의 정션 캐패시터 형성방법 및 그 구조
US7230303B1 (en) 2004-10-15 2007-06-12 Gsi Technology, Inc. Semiconductor memory device with reduced soft error rate (SER) and method for fabricating same
US7821075B2 (en) * 2005-10-12 2010-10-26 Avolare 2, Llc CMOS device with zero soft error rate
KR100734325B1 (ko) * 2006-07-14 2007-07-02 삼성전자주식회사 반도체 소자의 제조방법
TWI377604B (en) * 2008-10-03 2012-11-21 Vanguard Int Semiconduct Corp Method for forming a deep well of a power device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH081930B2 (ja) * 1989-09-11 1996-01-10 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
US5134085A (en) * 1991-11-21 1992-07-28 Micron Technology, Inc. Reduced-mask, split-polysilicon CMOS process, incorporating stacked-capacitor cells, for fabricating multi-megabit dynamic random access memories
US5234856A (en) * 1992-04-15 1993-08-10 Micron Technology, Inc. Dynamic random access memory cell having a stacked-trench capacitor that is resistant to alpha particle generated soft errors, and method of manufacturing same
US5604150A (en) * 1995-10-25 1997-02-18 Texas Instruments Incorporated Channel-stop process for use with thick-field isolation regions in triple-well structures

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000001914A (ko) 2000-01-15
US6271105B1 (en) 2001-08-07
JP2000012483A (ja) 2000-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5141882A (en) Semiconductor field effect device having channel stop and channel region formed in a well and manufacturing method therefor
KR0149115B1 (ko) 반도체 장치 및 그 제조방법
US5943595A (en) Method for manufacturing a semiconductor device having a triple-well structure
KR100427570B1 (ko) 반도체장치및그제조방법
US6423589B2 (en) Methods for fabricating CMOS integrated circuits including source/drain compensating regions
US6647542B2 (en) Efficient fabrication process for dual well type structures
KR100263909B1 (ko) 반도체 집적회로의 다중 웰 형성방법
JP4477197B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0864819A (ja) 半導体装置及びその製造方法
KR100668748B1 (ko) 게이트-관통 이온주입을 이용한 반도체소자의 제조방법
KR100253569B1 (ko) 3중웰을 가지는 반도체 소자의 제조방법
KR100445055B1 (ko) 삼중웰 구조를 갖는 반도체소자의 제조 방법
KR20010067470A (ko) 반도체 장치 및 그의 제조 방법
KR20030091814A (ko) 반도체 집적 회로 장치 및 그 제조 방법
KR100465606B1 (ko) 반도체소자의 삼중웰 제조방법
KR100308653B1 (ko) 반도체소자의 billi 구조의 웰 형성방법
KR20000043209A (ko) 반도체소자의 제조방법
US6432759B1 (en) Method of forming source and drain regions for CMOS devices
JPS63302562A (ja) Mos型半導体装置の製造方法
JP3253712B2 (ja) 半導体装置の製造方法
KR100223829B1 (ko) 씨모스 소자의 웰 형성방법
KR100474543B1 (ko) 반도체소자의 제조방법
KR100505618B1 (ko) 고성능 모스 트랜지스터 및 그 제조방법
KR100192166B1 (ko) 반도체 소자의 트윈웰 형성 방법
KR20100074900A (ko) 반도체 소자의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120430

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130430

Year of fee payment: 14

LAPS Lapse due to unpaid annual fee