JPH043468A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

Info

Publication number
JPH043468A
JPH043468A JP2104580A JP10458090A JPH043468A JP H043468 A JPH043468 A JP H043468A JP 2104580 A JP2104580 A JP 2104580A JP 10458090 A JP10458090 A JP 10458090A JP H043468 A JPH043468 A JP H043468A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor device
mos transistor
well layer
well
twice
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.)
Granted
Application number
JP2104580A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2809810B2 (ja
Inventor
Shizuo Sawada
澤田 静雄
Kiyoko Iwasaki
岩崎 聖子
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2104580A priority Critical patent/JP2809810B2/ja
Priority to EP91105804A priority patent/EP0452817B1/en
Priority to DE69113673T priority patent/DE69113673T2/de
Priority to KR1019910006071A priority patent/KR940008357B1/ko
Publication of JPH043468A publication Critical patent/JPH043468A/ja
Priority to US07/925,411 priority patent/US5210437A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2809810B2 publication Critical patent/JP2809810B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/01Manufacture or treatment
    • H10D30/021Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
    • H10D30/0223Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] having source and drain regions or source and drain extensions self-aligned to sides of the gate
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/17Semiconductor regions connected to electrodes not carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. channel regions
    • H10D62/213Channel regions of field-effect devices
    • H10D62/221Channel regions of field-effect devices of FETs
    • H10D62/235Channel regions of field-effect devices of FETs of IGFETs
    • H10D62/299Channel regions of field-effect devices of FETs of IGFETs having lateral doping variations
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/17Semiconductor regions connected to electrodes not carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. channel regions
    • H10D62/213Channel regions of field-effect devices
    • H10D62/221Channel regions of field-effect devices of FETs
    • H10D62/235Channel regions of field-effect devices of FETs of IGFETs
    • H10D62/299Channel regions of field-effect devices of FETs of IGFETs having lateral doping variations
    • H10D62/307Channel regions of field-effect devices of FETs of IGFETs having lateral doping variations the doping variations being parallel to the channel lengths
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/01Manufacture or treatment
    • H10D84/0123Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs
    • H10D84/0126Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs
    • H10D84/0135Manufacturing their gate conductors
    • H10D84/0142Manufacturing their gate conductors the gate conductors having different shapes or dimensions
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/01Manufacture or treatment
    • H10D84/02Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies
    • H10D84/03Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology
    • H10D84/038Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology using silicon technology, e.g. SiGe
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P30/00Ion implantation into wafers, substrates or parts of devices
    • H10P30/20Ion implantation into wafers, substrates or parts of devices into semiconductor materials, e.g. for doping
    • H10P30/22Ion implantation into wafers, substrates or parts of devices into semiconductor materials, e.g. for doping using masks

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は半導体装置及びその製造方法に関し、特に相異
なる任意の閾値電圧を有するMO5型トランジスを一度
に得ようとするときに使用される。
(従来の技術) 従来MoSトランジスタ特にD型(デプレッション型)
の閾値は、第6図に示す様な工程におけるチャンネルイ
オン注入工程での不純物種と、量により決定されていた
。第6図(a)は、例えば、P型半導体基板1上に、ゲ
ート絶縁膜2を例えば200人形成する工程、第6図(
b)は、MOSトランジスタの閾値を制御するためのチ
ャネルイオン注入工程、ここでは、例えばデプレッショ
ンタイプのトランジスタを形成するために、リンイオン
3を70KeV程度で1×1012clTl−2程度注
入する工程、そして第6図(c)は、ゲト電極4、ソー
ス・ドレイン5の拡散層を形成する工程である。この時
、このトランジスタの閾値は、ゲート電極材料をN型多
結晶シリコンとすると、おおよそ−2v程度となる。こ
こで6は絶縁膜、7はAΩ配線である。
(発明が解決しようとする課題) ところが従来例において、複数種の閾値を有するトラン
ジスタを形成する時には、それぞれの閾値に設定するた
めは、例えば別のイオンを異なる量、異なる場所に注入
する必要があった。つまり必要な閾値の数たけの写真蝕
刻工程が必要であり、工程を非常に多くする必要かあっ
た。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、従来に比
較し少ない工程で、複数種の閾値か得られるMOSトラ
ンジスタとその製造方法を提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段と作用) 本発明は、(L)MOSトランジスタのチャネル領域付
近に、閾値電圧調整用の断面半円状のウェル層が形成さ
れたことを特徴とする半導体装置である。また本発明は
、(2)マスクパターン幅がウェル層の拡散深さの2倍
以下となるようなマスクにより、半導体基体のMOSト
ランジスタのチャネル部となる付近に不純物を導入して
前記ウェル層を形成することを特徴とする半導体装置の
製造方法である。
即ち本発明は、ウェルの拡散深さの2倍以下の不純物導
入のマスクパターン幅により半導体基体中に形成された
ウェルと、該ウェル領域をMOSトランジスタのチャネ
ル領域とするように形成されたゲート電極とを有するこ
とを特徴とするMOSトランジスタとすることである。
上記のように形成されたウェルは、断面半円状になり、
基体表面の濃度のコントロールが容易で(従来のウェル
は、本発明より膨大に広いマスクパターン幅の個所から
不純物導入が行われていたから、表面濃度が平坦化され
、閾値コントロールが難しかった)、マスクパターン幅
が小のため、その種類に応じて、同じプロセスで相異な
る閾値のMOSトランジスタか形成できるようになる。
(実施例) 本発明の実施例を第1図により説明する。
まず第1図(a)の如(3X 1015cm−3程度の
不純物濃度を有するP型基板21上に第一の熱酸化膜2
2を形成する。次に第1図(b)の如くデプレッション
タイプのトランジスタを形成する領域に開口幅の異なる
レジストパターンを有したマスクルジスト23を形成す
る。次にリンイオンをドーズ量7 X 1013am−
2程度、加速エネルギー70KeVで基板中注入する。
その後、リンを拡散するために1150℃で4時間程度
熱処理する。
その結果、第1図(c)の如き例えば8μmと広い幅の
レジストパターン2B、でリンにより形成された拡散層
24の深さXllは、3μm程度になる。そして表面の
リン濃度は、3 X 1017cm−3程度になる。と
ころか1μmの幅のせまいレジストパターン232のと
ころ25のX12は、1μmとなり、表面濃度は5×1
01bcITl−3程度となる。
ソ(7) 後、第1図(d)の如く第2の熱酸化膜22
をエツチング除去した後、ゲート絶縁膜26を約200
人程度成長する。その後上記レジストパターン23..
23□に対応するところに、それぞれMOS)ランシス
タのゲート電極27を形成する。次にソース、ドレイン
拡散層28を形成する。その後基板上に形成した絶縁膜
29にAg配線30を形成して、MOSトランジスタが
できる。
第1図のウェル24は、その拡散深さXllの2倍より
大幅に大きいレジスト(マスク)パターン幅231より
形成したものであり、従来のウェルに相当する。ウェル
25は、その拡散深さXi2の2倍以下のレジストパタ
ーン幅232より形成したものであり、形としては断面
半円状であり、閾値コントロールに適している。またこ
の場合ウェル25上のゲート電極のチャネル長方向の長
さもウェル拡散深さの2倍以下となっている。
第2図は、上記実施例の場合におけるレジスト開ロバタ
ーン幅とMOSトランジスタの閾値の関係を示す。この
図からあきらかな通り、拡散深さの2倍程度以下の開ロ
バターンにすると、表面濃度が下かり、かつ拡散層深さ
か浅くなる。つまり開ロバターンを拡散深さの2倍以下
と小さくすると、本実施例の様なNチャネルMOSトラ
ンジスタの場合には、実用に供するほどに表面濃度変化
で閾値か正方向に変化でき、幅がゼロになると、P型基
板の不純物濃度と同じになる。
第3図(a)は本発明の他の実施例のパターン平面図、
同図(b)は同A−A−線に沿う断面図である。これは
、不純物導入用のマスクパターンン232が複数個前記
MOSトランジスタのチャネル領域上に配置される場合
の例である。この場合は各マスクパターン232のそれ
ぞれか、232の拡散深さの1/2以下である。つまり
、例えばMO5I−ランジスタのチャネル領域に、複数
個の円形レジストパターン232を第3図(a)に示す
様に形成し、その部分にリンを注入し、その後の拡散に
より表面のリン濃度を適当に設定し、その結果、MOS
トランジスタの閾値が設定できる。
また他の幅のせまい拡散層パターンをチャネル方向に対
して直角に配置してもかまわない。第4図(a)はその
例のパターン平面図、同図(b)は同B−B線に沿う断
面図である。これは、前記不純物導入用のマスクパター
ン232が例えば2条前記MOSトランジスタのチャネ
ル幅方向に平行に配置されていることを特徴とする。
この場合、拡散深さの1/2以下という条件は、マスク
パターン232の幅についてであって、長手方向につい
ては上記条件は当てはまらなくてもよい。
第5図は本発明の更に異なる実施例である。即ち、閾値
を第1図の場合よりも少し上げたい場合は第5図のよう
なウェル25とすればよい。
なお、本発明は実施例のみに限られず、種々の応用が可
能である。例えば上記では、半導体基体とは逆導電型の
ウェルを用いる例を説明したが、当然、同一導電型(エ
ンハンスメント型)であってもかまわない。また実施例
では、ウェル形状を「半円状」としたが、これは必ずし
も真円の半分という意味ではなく、ウェル24の如く下
面か平坦になっておらす、ウェル25の如く円形状にな
っていることをいう。
[発明の効果] 本発明によると、−回の写真蝕刻工程により複数の閾値
を有するMOSトランジスタを形成できる。そのため従
来の工程に比較し大幅に工程が簡単化される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の工程図、第2図は同工程図
、第3図ないし第5図は本発明の他の実施例の説明図、
第6図は従来例の工程図である。 21・・P型基体、23・・レジスト、23123゜・
・・レジストパターン(開口)、25・・Nウェル、2
7・・・ゲート電極、28・・ソース・ドレイン。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 図 第4 図 レジストスペース(Hm) 第 図 31P+ 第6 図

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)MOSトランジスタのチャネル領域付近に、閾値
    電圧調整用の断面半円状のウエル層が形成されたことを
    特徴とする半導体装置。
  2. (2)前記ウエル層は、前記MOSトランジスタのソー
    ス、ドレイン層と同一導電型であることを特徴とする請
    求項1に記載の半導体装置。
  3. (3)前記ウエル層は、前記MOSトランジスタのソー
    ス、ドレイン層と逆導電型であることを特徴とする請求
    項1に記載の半導体装置。
  4. (4)マスクパターン幅がウエル層の拡散深さの2倍以
    下となるようなマスクにより、半導体基体のMOSトラ
    ンジスタのチャネル部となる付近に不純物を導入して前
    記ウエル層を形成することを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
  5. (5)マスクパターン幅がウェル層の拡散深さの2倍以
    下となるようなマスクにより、半導体基体のMOSトラ
    ンジスタのチャネル部となる付近に不純物を導入して前
    記ウェル層を形成してなり、前記MOSトランジスタの
    ゲート電極長はチャネル長方向において前記ウェル拡張
    深さの2倍以下であることを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
  6. (6)前記不純物導入用のマスクパターンが前記MOS
    トランジスタのチャネル幅方向に平行に配置されている
    ことを特徴とする請求項4または5に記載の半導体装置
    の製造方法。
  7. (7)前記不純物導入用のマスクパターンが複数個前記
    MOSトランジスタのチャネル領域上に配置されている
    ことを特徴とする請求項4または5に記載の半導体装置
    の製造方法。
  8. (8)前記ウェル層は、前記MOSトランジスタのソー
    ス、ドレイン層と同一導電型であることを特徴とする請
    求項4または5に記載の半導体装置の製造方法。
  9. (9)前記ウェル層は、前記MOSトランジスタのソー
    ス、ドレイン層と逆導電型であることを特徴とする請求
    項4または5に記載の半導体装置の製造方法。
JP2104580A 1990-04-20 1990-04-20 半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JP2809810B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2104580A JP2809810B2 (ja) 1990-04-20 1990-04-20 半導体装置の製造方法
EP91105804A EP0452817B1 (en) 1990-04-20 1991-04-11 Semiconductor device with MOS-transistors and method of manufacturing the same
DE69113673T DE69113673T2 (de) 1990-04-20 1991-04-11 Halbleiterbauelement mit MOS-Transistoren und Verfahren zu dessen Herstellung.
KR1019910006071A KR940008357B1 (ko) 1990-04-20 1991-04-16 반도체장치의 제조방법
US07/925,411 US5210437A (en) 1990-04-20 1992-08-10 MOS device having a well layer for controlling threshold voltage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2104580A JP2809810B2 (ja) 1990-04-20 1990-04-20 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH043468A true JPH043468A (ja) 1992-01-08
JP2809810B2 JP2809810B2 (ja) 1998-10-15

Family

ID=14384375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2104580A Expired - Fee Related JP2809810B2 (ja) 1990-04-20 1990-04-20 半導体装置の製造方法

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0452817B1 (ja)
JP (1) JP2809810B2 (ja)
KR (1) KR940008357B1 (ja)
DE (1) DE69113673T2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5674763A (en) * 1993-12-27 1997-10-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing a semiconductor device
JP2003007723A (ja) * 2001-06-26 2003-01-10 Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology 半導体素子及び半導体集積回路
JP2007123929A (ja) * 2006-12-21 2007-05-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 絶縁ゲイト型半導体装置の作製方法
JP2007274005A (ja) * 2007-06-05 2007-10-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
CN115274449A (zh) * 2022-07-19 2022-11-01 华虹半导体(无锡)有限公司 耗尽型mos器件的制造方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69734982D1 (de) * 1997-10-24 2006-02-02 St Microelectronics Srl Verfahren zur Integration von MOS-Technologie-Bauelementen mit unterschiedlichen Schwellenspannungen in demselben Halbleiterchip
JP4236722B2 (ja) 1998-02-05 2009-03-11 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP2004228466A (ja) 2003-01-27 2004-08-12 Renesas Technology Corp 集積半導体装置およびその製造方法
CN113363324B (zh) * 2020-03-05 2024-01-30 上海积塔半导体有限公司 P沟道的平面型vdmos和平面型igbt
CN113363318B (zh) * 2020-03-05 2023-12-08 上海积塔半导体有限公司 N沟道的平面型vdmos和平面型igbt
CN113363308B (zh) * 2020-03-05 2024-03-15 上海积塔半导体有限公司 P沟道的沟槽型vdmos和沟槽型igbt
CN113363322B (zh) * 2020-03-05 2023-12-08 上海积塔半导体有限公司 N沟道的沟槽型vdmos和沟槽型igbt
TWI796237B (zh) * 2021-12-03 2023-03-11 立錡科技股份有限公司 空乏型高壓nmos元件與空乏型低壓nmos元件整合製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS505087A (ja) * 1973-04-11 1975-01-20
JPS52127181A (en) * 1976-04-19 1977-10-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Insulated gate type filed effect transistor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS505087A (ja) * 1973-04-11 1975-01-20
JPS52127181A (en) * 1976-04-19 1977-10-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Insulated gate type filed effect transistor

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5674763A (en) * 1993-12-27 1997-10-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing a semiconductor device
US5841175A (en) * 1993-12-27 1998-11-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device in which an increase in threshold voltage, resulting from back-gate bias effect is mitigated, and method of manufacturing the same
US5905292A (en) * 1993-12-27 1999-05-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device in which an increase in threshold voltage, resulting from back-gate bias effect is mitigated, and method of manufacturing the same
JP2003007723A (ja) * 2001-06-26 2003-01-10 Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology 半導体素子及び半導体集積回路
JP2007123929A (ja) * 2006-12-21 2007-05-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 絶縁ゲイト型半導体装置の作製方法
JP2007274005A (ja) * 2007-06-05 2007-10-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
CN115274449A (zh) * 2022-07-19 2022-11-01 华虹半导体(无锡)有限公司 耗尽型mos器件的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0452817B1 (en) 1995-10-11
JP2809810B2 (ja) 1998-10-15
EP0452817A1 (en) 1991-10-23
DE69113673T2 (de) 1996-04-18
KR940008357B1 (ko) 1994-09-12
DE69113673D1 (de) 1995-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH043468A (ja) 半導体装置及びその製造方法
US5153146A (en) Maufacturing method of semiconductor devices
JPH09102550A (ja) Ldd cmos形成方法
JP2596117B2 (ja) 半導体集積回路の製造方法
JP2850251B2 (ja) C―mos薄膜トランジスタ装置とその製造方法
JPS63205944A (ja) Mos集積回路の製造方法
JPS63129618A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS62265765A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH11121394A (ja) 半導体装置の製造方法
KR940016961A (ko) 모스(mos) 트랜지스터 및 그 제조 방법
JPS6074663A (ja) 相補型半導体装置の製造方法
JPH0344075A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2860483B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH03155156A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100218367B1 (ko) 반도체소자의 듀얼게이트 제조방법
JPH01128460A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6097662A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH04207039A (ja) 半導体薄膜トランジスタおよびその製造方法
JPH04283966A (ja) Mos型半導体装置の製造方法
JPS61166154A (ja) Mis型半導体装置の製造方法
JPH0786195A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0387034A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0214561A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH02148851A (ja) 半導体装置の製造方法
KR19980029032A (ko) 마스크롬의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees