JPH05267663A - 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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JPH05267663A
JPH05267663A JP5992592A JP5992592A JPH05267663A JP H05267663 A JPH05267663 A JP H05267663A JP 5992592 A JP5992592 A JP 5992592A JP 5992592 A JP5992592 A JP 5992592A JP H05267663 A JPH05267663 A JP H05267663A
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JP
Japan
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gate electrode
layer
conductive layer
forming
alignment
Prior art date
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Withdrawn
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JP5992592A
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English (en)
Inventor
Koji Kimoto
浩二 木本
Takao Miura
隆雄 三浦
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、フロントゲート電極とバックゲート
電極を有するダブルゲート構造のMOSトランジスタの
製造方法に関し、バックゲート電極と位置ずれすること
なくフロントゲート電極を形成することができる半導体
装置の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】バックゲート電極14と同時に形成した位置合
せマーク領域P内の位置合せ用導電層40による凹凸形
状を基準として多結晶シリコン層24をパターニングし
て、素子領域Qのゲート酸化膜23上にバックゲート電
極14と位置合せされたフロントゲート電極28を形成
するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置、特にフロン
トゲート電極とバックゲート電極を有するダブルゲート
構造のMOSトランジスタの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のダブルゲート構造のMOSトラン
ジスタの製造方法を図6乃至図8を用いて説明する。ま
ず、シリコン基板10表面の位置合せマーク領域Pと素
子領域Q以外の領域を約150nm深さだけエッチング
する。続いて、熱酸化により全面に約50nm厚のゲー
ト酸化膜12を形成する(図6(a))。
【0003】次に、シリコン基板10のゲート酸化膜1
2上に約300nm厚の多結晶シリコン層を堆積し、パ
ターニングして素子領域Qのゲート酸化膜12上にバッ
クゲート電極14を形成する(図6(b))。次に、C
VD法により約2μm厚の酸化膜16を全面に堆積さ
せ、上面を約1μm研磨して表面を平坦にする(図6
(c))。
【0004】次に、シリコン基板10を反転させ、支持
基板18に平坦化された酸化膜16が接合されるように
シリコン基板10を機械的に張り合わせ約1100℃で
約2時間アニールして接着する(図7(a))。次に、
シリコン基板10を底面から選択研磨により、ゲート酸
化膜12の部分まで薄くする。これにより位置合せマー
ク領域Pと素子領域Qのゲート酸化膜12上に薄いシリ
コン層20が形成される(図7(b))。
【0005】次に、素子領域Qをレジスト層22により
マスクして、反応性イオンエッチングにより位置合せマ
ーク領域Pの酸化膜16を選択的にエッチングし、シリ
コン層20を露出させる(図7(c))。次に、レジス
ト層22を除去した後に、露出したシリコン層20の表
面に熱酸化によりゲート酸化膜23を形成し、続いて、
全面に多結晶シリコン層24を堆積し、多結晶シリコン
層24上にレジスト層26を塗布する(図8(a))。
【0006】次に、位置合せマーク領域Pの露出したシ
リコン層20による凹凸形状を基準としてバックゲート
電極14と位置合せしてレジスト層26をパターニング
し、そのレジスト層26をマスクとして多結晶シリコン
層24をエッチングして、フロントゲート電極28を形
成する(図8(b))。次に、フロントゲート電極28
をマスクとしてシリコン層20にイオン注入してソース
領域20aとドレイン領域20bを形成する。続いて、
全面に酸化膜30を堆積し、コンタクトホールを介して
ソース領域20a及びドレイン領域20bにコンタクト
するソース電極32とドレイン電極34を形成する(図
8(c))。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
製造方法では、フロントゲート電極28を形成する際
に、位置合せマーク領域Pの露出したシリコン層20に
よる凹凸形状を基準としてレジスト層26をパターニン
グしているため、図8(b)に示すように、バックゲー
ト電極14と位置ずれが生じてしまうという問題点があ
った。
【0008】本発明の目的は、バックゲート電極と位置
ずれすることなくフロントゲート電極を形成することが
できる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的は、素子基板表
面に第1のゲート絶縁膜を形成する工程と、前記第1の
ゲート絶縁膜上に第1の導電層を形成する工程と、前記
第1の導電層をパターニングして、素子領域に第1のゲ
ート電極を形成すると共に、位置合せマーク領域に位置
合せ用導電層を形成する工程と、全面に絶縁膜を形成し
て、表面を平坦化する工程と、表面が平坦化された素子
基板を、前記絶縁膜が接合されるように支持基板に張り
付ける工程と、前記素子基板を底面からエッチングして
前記第1のゲート絶縁膜上に所定厚さの半導体層を残存
させる工程と、前記半導体層表面に第2のゲート絶縁膜
を形成する工程と、前記位置合せマーク領域の前記半導
体層を除去する工程と、全面に第2の導電層を形成する
工程と、前記位置合せマーク領域内の前記位置合せ用導
電層による凹凸形状を基準として前記第2の導電層をパ
ターニングして、前記素子領域の前記第2のゲート絶縁
膜上に前記第1のゲート電極と位置合せされた第2のゲ
ート電極を形成する工程とを有することを特徴とする半
導体装置の製造方法によって達成される。
【0010】
【作用】本発明によれば、第1のゲート電極と同時に形
成した位置合せマーク領域内の位置合せ用導電層による
凹凸形状を基準として第2の導電層をパターニングし
て、素子領域の第2のゲート絶縁膜上に第2のゲート電
極を形成するようにしたので、第1のゲート電極と位置
ずれすることなく第2のゲート電極を形成することがで
きる。
【0011】
【実施例】本発明の一実施例による半導体装置の製造方
法を図1乃至図5を用いて説明する。図6乃至図8にお
ける構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して
いる。まず、シリコン基板10表面の位置合せマーク領
域Pと素子領域Q以外の領域を約150nm深さだけエ
ッチングする。続いて、熱酸化により全面に約50nm
厚のゲート酸化膜12を形成する(図1(a))。
【0012】次に、シリコン基板10のゲート酸化膜1
2上に約300nm厚の多結晶シリコン層を堆積し、パ
ターニングして素子領域Qのゲート酸化膜12上にバッ
クゲート電極14を形成すると同時に、位置合せマーク
領域Pのゲート酸化膜12上に位置合せ用導電層40を
形成する(図1(b))。本実施例ではバックゲート電
極14と同じマスクを用いてパターニングした位置合せ
用導電層40の凹凸形状を用いて後ほどフロントゲート
電極の位置合わせをする。
【0013】次に、CVD法により約2μm厚の酸化膜
16を全面に堆積させ、上面を約1μm研磨して表面を
平坦にする(図1(c))。次に、シリコン基板10を
反転させ、支持基板18に平坦化された酸化膜16が接
合されるようにシリコン基板10を機械的に張り合わせ
約1100℃で約2時間アニールして接着する(図2
(a))。
【0014】次に、シリコン基板10を底面から選択研
磨により、ゲート酸化膜12の部分まで薄くする。これ
により位置合せマーク領域Pと素子領域Qのゲート酸化
膜12上に薄いシリコン層20が形成される(図2
(b))。次に、素子領域Qをレジスト層22によりマ
スクして反応性イオンエッチングにより位置合せマーク
領域Pの酸化膜16を選択的にエッチング除去し、シリ
コン層20を露出させる(図2(c))。
【0015】次に、同じレジスト層22をマスクとして
反応性イオンエッチングにより位置合せマーク領域Pの
シリコン層20を選択的にエッチング除去し(図3
(a))、続いて、同じレジスト層22をマスクとして
反応性イオンエッチングにより位置合せマーク領域Pの
ゲート酸化膜12を選択的にエッチング除去し(図3
(b))、続いて、同じレジスト層22をマスクとして
反応性イオンエッチングにより位置合せマーク領域Pの
位置合せ用導電層40を選択的にエッチング除去して、
位置合せ用導電層40による酸化膜16の凹凸形状を露
出させる(図3(c))。
【0016】次に、レジスト層22を除去した後に、露
出したシリコン層20の表面に熱酸化によりゲート酸化
膜23を形成する(図4(a))。次に、全面に多結晶
シリコン層24を堆積すると、多結晶シリコン層24に
酸化膜16の凹凸形状が転写される(図4(a))。続
いて、この転写された多結晶シリコン層24上にレジス
ト層26を塗布する(図4(b))。
【0017】次に、位置合せマーク領域Pの、位置合せ
用導電層40に起因する多結晶シリコン層24の凹凸形
状を基準としてバックゲート電極14と位置合せしてレ
ジスト層26をパターニングする(図4(c))。続い
て、パターニングされたレジスト層26をマスクとして
多結晶シリコン層24をエッチングして、フロントゲー
ト電極28を形成する(図5(a))。なお、位置合せ
マーク領域Pにも位置合せ用のマークによる多結晶シリ
コン層24が形成される。
【0018】次に、フロントゲート電極28をマスクと
してシリコン層20にイオン注入してソース領域20a
とドレイン領域20bを形成する。続いて、全面に酸化
膜30を堆積し、コンタクトホールを介してソース領域
20a及びドレイン領域20bにコンタクトするソース
電極32とドレイン電極34を形成する(図5
(b))。
【0019】このように本実施例によれば、フロントゲ
ート電極28を形成する際に、バックゲート電極14と
同時に形成した位置合せ用導電層40に起因する凹凸形
状を基準として形成するので、位置ずれを最小限に少な
くすることができる。本発明は上記実施例に限らず種々
の変形が可能である。例えば、上記実施例では、位置合
せマーク領域の位置合せ用導電層を除去した後の酸化膜
の凹凸形状を基準としてフロントゲート電極を形成した
が、位置合せ用導電層に起因する凹凸形状であればよ
い。例えば、周囲の酸化膜を除去して位置合せ用導電層
を露出させ、露出した位置合せ用導電層の凹凸形状を基
準としてフロントゲート電極を形成してもよい。
【0020】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、第1のゲ
ート電極と同時に形成した位置合せマーク領域内の位置
合せ用導電層による凹凸形状を基準として第2の導電層
をパターニングして、素子領域の第2のゲート絶縁膜上
に第1のゲート電極と位置合せされた第2のゲート電極
を形成するようにしたので、第1のゲート電極と位置ず
れすることなく第2のゲート電極を形成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法
を示す工程図(その1)である。
【図2】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法
を示す工程図(その2)である。
【図3】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法
を示す工程図(その3)である。
【図4】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法
を示す工程図(その4)である。
【図5】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法
を示す工程図(その5)である。
【図6】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図(そ
の1)である。
【図7】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図(そ
の2)である。
【図8】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図(そ
の3)である。
【符号の説明】
10…シリコン基板 12…ゲート酸化膜 14…バックゲート電極 16…酸化膜 18…支持基板 20…シリコン層 20a…ソース領域 20b…ドレイン領域 22…レジスト層 23…ゲート酸化膜 24…多結晶シリコン層 26…レジスト層 28…フロントゲート電極 30…酸化膜 32…ソース電極 34…ドレイン電極 40…位置合せ用導電層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 素子基板表面に第1のゲート絶縁膜を形
    成する工程と、 前記第1のゲート絶縁膜上に第1の導電層を形成する工
    程と、 前記第1の導電層をパターニングして、素子領域に第1
    のゲート電極を形成すると共に、位置合せマーク領域に
    位置合せ用導電層を形成する工程と、 全面に絶縁膜を形成して、表面を平坦化する工程と、 表面が平坦化された素子基板を、前記絶縁膜が接合され
    るように支持基板に張り付ける工程と、 前記素子基板を底面からエッチングして前記第1のゲー
    ト絶縁膜上に所定厚さの半導体層を残存させる工程と、 前記半導体層表面に第2のゲート絶縁膜を形成する工程
    と、 前記位置合せマーク領域の前記半導体層を除去する工程
    と、 全面に第2の導電層を形成する工程と、 前記位置合せマーク領域内の前記位置合せ用導電層によ
    る凹凸形状を基準として前記第2の導電層をパターニン
    グして、前記素子領域の前記第2のゲート絶縁膜上に前
    記第1のゲート電極と位置合せされた第2のゲート電極
    を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置
    の製造方法。
JP5992592A 1992-03-17 1992-03-17 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH05267663A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2848725A1 (fr) * 2002-12-17 2004-06-18 Commissariat Energie Atomique Procede de formation de motifs alignes de part et d'autre d'un film mince
JP2005268795A (ja) * 2004-03-17 2005-09-29 Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw ダブルゲートsoi処理のためのマーカーの作成方法および半導体デバイス
US8030145B2 (en) 2010-01-08 2011-10-04 International Business Machines Corporation Back-gated fully depleted SOI transistor

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JP2005268795A (ja) * 2004-03-17 2005-09-29 Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw ダブルゲートsoi処理のためのマーカーの作成方法および半導体デバイス
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Effective date: 19990518