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公開番号2024022730
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-21
出願番号2022126030
出願日2022-08-08
発明の名称半導体製造方法
出願人学校法人東北学院
代理人
主分類H01L 21/336 20060101AFI20240214BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ガラスやプラスチックなどの透明基板上では、プロセス時の基板変形により、微細化による高集積化を目指すことが難しい。このため回路面積が大きくなるという欠点がある。
【解決手段】透明な基板上の3次元集積回路(3次元LSI)の集積化技術に対し、裏面から基板を透過して光を照射する背面露光技術を用い、ゲートの位置合わせを自己整合的に行うことを特徴とした薄膜トランジスタ(TFT)の3次元自己整合高集積CMOS回路の実現を可能にする。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
透明な基板上の3次元集積回路（3次元LSI）の集積化技術に対し、裏面から基板を透過して光を照射する背面露光技術を用い、各層のトランジスタのゲートの位置合わせを自己整合的に行うことを特徴とした薄膜トランジスタ（TFT）の３次元自己整合集積方法
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
最下層に形成されたTFTのゲートをマスクとし、上層に位置するTFTのゲートの位置合わせを行うことを特徴とした請求項1
【請求項３】
各層に形成されるTFTはマルチゲート構造から成ることを特徴とする請求項１および２
【請求項４】
マルチゲート構造は、ダブルゲート構造あるいは4端子構造であることを特徴とする請求項３
【請求項５】
各層に形成されるTFTは異種半導体材料から構成されていることを特徴とする請求項１―４
【請求項６】
各層のTFTはnチャネル(n-ch)あるいはｐチャネル(p-ch)から構成されていることを特徴とした請求項１―５
【請求項７】
透明な基板としてガラス、石英、透明プラスチックなどを利用することを特徴とした請求項１―６

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
近年IoT に注目が集まっている。IoTエッジデバイスでは、数MHz程度で時々動作するデバイスから、大量のデジタル・アナログデータを常時扱う高性能デバイスまで要求性能が多岐にわたる。
続きを表示（約 1,000 文字）【０００２】
将来的には、IoTエッジデバイスの多様化・多機能化とともに、用途に応じてプラスチック・ガラスなどのシリコン（Si）ウエハー以外の透明基板上にデバイスを形成することが要求される。特に、プラスチック上に形成されたIoTデバイスは、薄く変形可能であることから、皮膚・洋服・鞄・製品など、あらゆるものに貼り付けることができる。
【背景技術】
【０００３】
発展が期待されているガラスやプラスチック基板上のIoTエッジデバイスでは、ガラスやプラスチック上でCMOS回路を形成できる技術であることが必要である。
【０００４】
一方、ガラスやプラスチックなどの透明基板上では、プロセス時の基板変形により、微細化による高集積を目指すことが難しい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガラスやプラスチックなどの透明基板上では、プロセス時の基板変形により、微細化による高集積化を目指すことが難しい。このため回路面積が大きくなるという欠点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ガラスやプラスチック基板上において、回路面積を大きくすることなく高集積を目指すためには、3次元（縦方向）に薄膜トランジスタ(TFT)を集積する新たなデバイス・イノベーションが求められる。
【０００７】
しかし、通常の位置合わせマーカーを利用したマスク合わせでTFTを積層することは、ガラスやプラスチックのプロセス時の基板変形により難しい。
【０００８】
この問題点を解決するために、背面露光を用いて各層のTFTのゲートの自己整合的な位置合わせを行い、3次元方向（縦方向）に集積する。
【発明の効果】
【０００９】
安価なガラスやプラスチックなどの透明基板上にTFTからなる3次元自己整合高集積CMOS回路の実現を可能にする。
【実施例】
【００１０】
以下に実施例を示す。基板としてガラス、下層（第1層）TFTとして4端子（４T）n-ch多結晶シリコン（poly-Si ）TFT、上層（第2層）TFTとしてダブルゲート（DG）p-ch多結晶ゲルマニウム(poly-Ge) TFTの2層からなる3次元自己整合集積の例を示す。
（【００１１】以降は省略されています）

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