半导体装置之制造方法及半导体装置

摘要

一种半导体装置之制造方法，其系包含：形成一暴露一用以形成第一电晶体之区域与一用以形成第二电晶体之区域的第一遮罩图案，使用该第一遮罩图案来完成第一离子植入，使用该第一遮罩图案来完成第二离子植入，去除该第一遮罩图案以及形成一遮盖该第一电晶体形成区以及敞开该第二电晶体形成区的第二遮罩图案，以及使用该第二遮罩图案来完成第三离子植入。

主权项

一种半导体装置之制造方法，其包含下列步骤：在一半导体基板上形成之中有一第一区和一第二区呈敞开的一第一遮罩图案，该第一区系用于形成操作于一第一电压的一第一电晶体，且该第二区系用于形成具有与该第一电晶体相同之通道类型并操作于与该第一电压不同之一第二电压的一第二电晶体；进行一第一离子植入动作，以使用该第一遮罩图案将一第一掺杂物植入于该第一区及该第二区内来形成数个井区；进行一第二离子植入动作，以使用该第一遮罩图案将一第二掺杂物植入于该第一区及该第二区内来调整该第一电晶体的Vth；去除该第一遮罩图案并形成一第二遮罩图案，在该第二遮罩图案中该第一区被遮盖且该第二区被敞开；以及进行一第三离子植入动作，以使用该第二遮罩图案将一第三掺杂物植入于该第二区内来调整该第二电晶体的Vth；其中，在该等第二及该第三离子植入动作中，该第二掺杂物与该第三掺杂物相同，且是以相同的能量植入。如申请专利范围第1项之方法，其中：该第一电压的绝对值大于该第二电压的绝对值。如申请专利范围第1项之方法，其中：在该第一离子植入动作中，系将条件设定成使得在该井区中，在该第一掺杂物之深度方向上的浓度峰值位置比该第二掺杂物及该第三掺杂物的深。如申请专利范围第1项之方法，其在该第三离子植入动作后更包含下列步骤：在该第一区中形成一第一闸极绝缘膜并在该第二区中形成一第二闸极绝缘膜，该第二闸极绝缘膜比该第一闸极绝缘膜薄；以及在该第一区之该第一闸极绝缘膜上形成一第一闸极并在该第二区之该第二闸极绝缘膜上形成一第二闸极，该第二闸极具有比该第一闸极短的闸极长度。如申请专利范围第4项之方法，其在形成该等第一及第二闸极之后更包含下列步骤：在该等第一及第二区中形成LDD区；在该等第一及第二闸极上形成侧壁；以及在该等第一及第二区中形成源极/汲极区。如申请专利范围第4项之方法，其在形成该等第一及第二闸极之后更包含下列步骤：在该半导体基板之该第一区中形成一袋区。一种半导体装置，其系包含：一半导体基板；形成于该半导体基板上方的一第一电晶体，该第一电晶体系操作于一第一电压并具有藉由一第一掺杂物被调整成一第一Vth的Vth；以及形成于该半导体基板上方的一第二电晶体，该第二电晶体系操作于低于该第一电压的一第二电压并具有与该第一电晶体相同的通道类型且具有藉由一第二掺杂物被调整成一第二Vth的Vth，该第二掺杂物具有实质上与该第一掺杂物相等的浓度峰值位置深度并且具有比该第一掺杂物高的浓度；其中该第一掺杂物包含一第一构成要素，且该第二掺杂物包含该第一构成要素。如申请专利范围第7项之半导体装置，其中：该等第一及第二电晶体都有具有一第三掺杂物的井区，该第三掺杂物在深度方向上的浓度峰值位置比该等第一及第二掺杂物的浓度峰值位置深。如申请专利范围第7项之半导体装置，其中：该第一电晶体具有形成于该半导体基板上方的一第一闸极绝缘膜、与形成于该第一闸极绝缘膜上方的一第一闸极，以及该第二电晶体具有形成于该半导体基板上方且比该第一闸极绝缘膜薄的一第二闸极绝缘膜、与形成于该第二闸极绝缘膜上方且所具有之闸极长度比该第一闸极之闸极长度短的一第二闸极。如申请专利范围第9项之半导体装置，其中：该等第一及第二电晶体分别具有形成于该等第一及第二闸极之两侧之该半导体基板内的LDD区、形成于该等第一及第二闸极上的侧壁、以及形成于该等侧壁之两侧之该半导体基板内的源极/汲极区。如申请专利范围第10项之半导体装置，其中：该第一电晶体具有在形成于第一闸极之两侧之该半导体基板内的该等LDD区附近的袋区，该等袋区之导电型(conductivity type)与该等LDD区相反。一种半导体装置之制造方法，其系包含：在一半导体基板上形成一有第一区及第二区在其中均呈敞开的第一遮罩图案，该第一区系用于形成一以第一电压操作的第一电晶体，以及该第二区系用于形成一通道类型与该第一电晶体相同但以与该第一电压不同之第二电压操作的第二电晶体；进行第一离子植入以使用该第一遮罩图案来植入第一掺杂物于该第一区及该第二区内以形成井区；进行第二离子植入以使用该第一遮罩图案来植入第二掺杂物于该第一区及该第二区内以调整该第一电晶体的Vth；去除该第一遮罩图案以及形成一遮盖该第一区以及敞开该第二区的第二遮罩图案；以及进行第三离子植入以使用该第二遮罩图案来植入第三掺杂物于该第二区内以调整该第二电晶体的Vth，其中在该第三离子植入动作中，该第三掺杂物系具有大于该第二掺杂物的质量数，并且系以使得该第三掺杂物之浓度峰值位置之深度等于该第二掺杂物之浓度峰值位置之深度的方式被植入。如申请专利范围第12项之方法，其中：该第一电压的绝对值大于该第二电压的绝对值。如申请专利范围第12项之方法，其中：在该第一离子植入动作中，系将条件设定成使得在该井区中，在该第一掺杂物之深度方向上的浓度峰值位置比该第二掺杂物及该第三掺杂物的深。如申请专利范围第12项之方法，其在该第三离子植入动作后更包含下列步骤：在该第一区中形成一第一闸极绝缘膜并在该第二区中形成一第二闸极绝缘膜，该第二闸极绝缘膜比该第一闸极绝缘膜薄；以及在该第一区之该第一闸极绝缘膜上形成一第一闸极并在该第二区之该第二闸极绝缘膜上形成一第二闸极，该第二闸极具有比该第一闸极短的闸极长度。如申请专利范围第第15项之方法，其在形成该等第一及第二闸极之后更包含下列步骤：在该等第一及第二区中形成LDD区；在该等第一及第二闸极上形成侧壁；以及在该等第一及第二区中形成源极/汲极区。如申请专利范围第15项之方法，其在形成该等第一及第二闸极之后更包含下列步骤：在该半导体基板之该第一区中形成一袋区。一种半导体装置，其系包含：一半导体基板；形成于该半导体基板上方的一第一电晶体，该第一电晶体系操作于一第一电压并具有藉由一第一掺杂物被调整成一第一Vth的Vth；以及形成于该半导体基板上方的一第二电晶体，该第二电晶体系操作于低于该第一电压的一第二电压并具有与该第一电晶体相同的通道类型且具有藉由一第二掺杂物被调整成一第二Vth的Vth，该第二掺杂物具有实质上与该第一掺杂物相等的浓度峰值位置深度并且具有比该第一掺杂物高的浓度；其中，该第二掺杂物包含一第一构成要素以及与该第一构成要素不同的一第二构成要素。如申请专利范围第如申请专利范围第18项之半导体装置，其中：该等第一及第二电晶体都有具有一第三掺杂物的井区，该第三掺杂物在深度方向上的浓度峰值位置比该等第一及第二掺杂物的浓度峰值位置深。如申请专利范围第18项之半导体装置，其中：该第一电晶体具有形成于该半导体基板上方的一第一闸极绝缘膜、与形成于该第一闸极绝缘膜上方的一第一闸极；以及该第二电晶体具有形成于该半导体基板上方且比该第一闸极绝缘膜薄的一第二闸极绝缘膜、与形成于该第二闸极绝缘膜上方且所具有之闸极长度比该第一闸极之闸极长度短的一第二闸极。如申请专利范围第20项之半导体装置，其中：该等第一及第二电晶体分别具有形成于该等第一及第二闸极之两侧之该半导体基板内的LDD区、形成于该等第一及第二闸极上的侧壁、以及形成于该等侧壁之两侧之该半导体基板内的源极/汲极区。如申请专利范围第21项之半导体装置，其中：该第一电晶体具有在形成于第一闸极之两侧之该半导体基板内的该等LDD区附近的袋区，该等袋区之导电型(conductivity type)与该等LDD区相反。