FR2699327A1 - Procédé de production d'un transistor à effet de champ et masque de transfert d'un motif à y utiliser. - Google Patents

Procédé de production d'un transistor à effet de champ et masque de transfert d'un motif à y utiliser. Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un masque de transfert d'un motif à utiliser dans un procédé d'exposition optique. Selon l'invention, il comprend un substrat transparent (6) ayant une surface, un film de protection de la lumière d'un motif souhaité (7a) disposé sur la surface du substrat transparent (6), pour protéger une partie du film en vernis photosensible de la lumière transmise à travers le masque et incidente sur le film et transférer le motif souhaité à ce film et un certain nombre de protubérances (7b) disposées à des intervalles égaux de chaque côté du motif du film (7a), contactant ce motif, pour réduire l'intensité de la lumière transmise à travers une région du substrat transparent (6) où se trouvent les protubérances (7b). L'invention s'applique notamment à la fabrication des transistors à effet de champ.

Description

La présente invention se rapporte à une méthode de production d'un
transistor à effet de champ (que l'on appellera ci-après FET) et, plus particulièrement, à une méthode de production d'une porte évidée en utilisant un motif d'un masque asymétrique L'invention se rapporte également à un masque de transfert d'un motif utilisé pour former le motif du masque asymétrique. Les figures 9 (a) à 9 (f) sont des vues en coupe illustrant les étapes d'un
procédé d'une méthode de l'art antérieur pour la production d'un FET.
Initialement, un film d'un vernis photosensible 2 d'inversion d'image ayant environ 0,6 rm d'épaisseur est déposé sur un substrat semi-isolant 1 en Ga As ayant environ 600 pn d'épaisseur, comprenant une région active (non
représentée) ayant environ 500 nm d'épaisseur (figure 9 (a)).
En utilisant le masque montré aux figures 10 (a)-10 (b), le film 2 en vernis photosensible est sélectivement exposé à une lumière d'une longueur d'one de 0,3-0,4,um (première étape d'exposition), de préférence par une technique photolithographique conventionnelle Alors, le film 2 en vernis photosensible est soumis à un processus de cuisson inverse et à une exposition de toute la surface (seconde étape d'exposition), et ainsi une partie du film 2 en vernis photosensible qui n'a pas été exposée à la lumière pendant la première étape d'exposition est solubilisée Cette partie solubilisée est enlevée pendant le développement avec pour résultat un motif 2 a de vernis photosensible ayant une
ouverture 3 de 0,5-1 lim de large (figure 9 (b)).
Le procédé d'inversion d'image est une technique de production d'une image négative en utilisant un vernis photosensible positif Si, un vernis photosensible positif est exposé à la lumière en utilisant le masque montré aux figures 10 (a) 10 (b), comme l'absorbance de la portion exposée est plus élevée à proximité de la surface pour diminuer graduellement avec l'épaisseur du film de vernis photosensible, il reste après développement un motif de vernis photosensible de forme trapézoïdale Cependant, si le vernis photosensible positif est inversé en un vernis photosensible négatif après l'étape d'exposition, la portion exposée reste pendant le développement avec pour résultat un motif de vernis photosensible ayant une ouverture trapézoïdale comme le montre la
figure 9 (b).
A l'étape de la figure 9 (c), le substrat est attaqué en phase humide par un mélange d'acide phosphorique et d'eau et de peroxyde d'hydrogène ou bien un mélange d'acide tartrique et d'eau et de peroxyde d'hydrogène en utilisant le motif 2 a en vernis photosensible comme masque (attaque premier évidement), en formant un premier évidement de porte 4 (figure 9 (c)) De préférence, le premier évidement de porte 4 a une largeur de 1,4 grm et une profondeur de
300 nm.
Ensuite, une attaque à sec est effectuée en utilisant le motif 2 a en vernis photosensible comme masque (attaque second évidement) pour former un second évidement de porte 4 a au centre de la surface du fond du premier évidement de porte 4 (figure 9 (d)) De préférence, le second évidement de porte
4 a a une largeur de 0,6 gm et une profondeur de 100 nm.
Un métal de porte 5 a, tel que AI, Ti ou Au, est déposé dans une direction perpendiculaire à la surface du substrat 1 (figure 9 (e)) et le motif 2 a du vernis photosensible et les portions 5 a le recouvrant du métal de porte sont enlevés par une technique de soulèvement avec pour résultat une électrode de porte 5 dans le second évidement 4 a (figure 9 (f)) De préférence, la longueur de la porte est
de 0,5 pm.
Dans le transistor à effet de champ à porte de Schottky ci-dessus décrit, c'est-à-dire un transistor à effet de champ semi-conducteur métallique (appelé ci-après MESFET), l'électrode de porte disposée dans l'évidement n'est pas affectée de manière néfaste par une couche d'appauvrissement de surface du fait des états de surface, ce qui réduit la résistance de source De plus, la concentration du champ électrique entre la porte et le drain est relâchée, ce qui
augmente la tension de rupture du drain.
Un agencement décalé de l'électrode de porte dans l'évidement est bien connu comme technique pour encore améliorer la structure de porte évidée En effet, l'électrode de porte est disposée dans l'évidement vers l'électrode de source Dans ce cas, comme l'espace entre la porte et la source diminue, la résistance de source est réduite D'autre part, comme l'espace entre la porte et le
drain est élargi, la tension de rupture du drain est accrue.
Cependant, l'agencement décalé de l'électrode de porte est impossible dans les étapes de procédé qui sont illustrées aux figures 9 (a)-9 (f) La raison en
sera décrite ci-après.
Les figures 10 (a) et (b) illustrent un masque employé dans l'étape de transfert du motif de porte dans le procédé de production ci-dessus décrit, o la figure 10 (a) est une vue en plan du masque et la figure 10 (b) est une vue en coupe faite suivant la ligne B-B de la figure 10 (a) Sur les figures, le chiffre de référence 6 désigne une plaque de verre Un film 7, protégeant de la lumière, servant de masque de transfert du motif de la porte est disposé sur une surface de la plaque en verre 6 De préférence, le film protégeant de la lumière 7 est fait en Cr Le film protégeant de la lumière 7 comporte une portion 7 a qui correspond à un doigt de la porte (que l'on appellera ci-après portion de doigt de porte) La largeur de la portion de doigt 7 a est de 2,5 5 pm Les chiffres de référence 6 a et 6 b désignent des portions de la plaque en verre 6 sur les côtés opposés de la portion de doigt 7 a Dans ce procédé de transfert du motif de porte, le rapport de réduction du masque de transfert du motif de porte est de 1/5. La figure 10 (c) illustre un profil d'intensité, sur la pastille, de la lumière transmise à travers le masque de transfert du motif de porte que l'on peut voir aux figures 10 (a) 10 (b) pendant le processus d'exposition Comme le montre la figure 10 (c), on obtient un profil symétrique avec la portion de doigt 7 a comme centre de symétrie La figure 10 (d) illustre la relation entre l'énergie d'exposition de l'appareil d'exposition et le surplomb du motif en vernis photosensible d'inversion d'image 2 a dans l'ouverture 3 Comme le montre la figure 10 (d), le surplomb est à peu près inversement proportionnel à l'énergie d'exposition dans une plage limitée d'énergie d'exposition Une augmentation de l'énergie d'exposition augmente l'absorbance à la partie inférieure du film 2 en vernis photosensible et diminue le surplomb du motif en vernis photosensible 2 a En effet, une énergie suffisante dexposition produit des surfaces latérales presque
verticales du motif 2 a en vernis photosensible dans l'ouverture 3.
Comme on l'a décrit ci-dessus, quand le motif en vernis photosensible de l'électrode de porte est formé en utilisant le masque de transfert de motif avec le film symétrique de protection contre la lumière que l'on peut voir à la figure (a), on obtient le motif en vernis photosensible 2 a avec des portions symétriques en surplomb dans l'ouverture 3 Par conséquent, l'agencement
décalé de l'électrode de porte dans l'évidement est impossible.
On a proposé une grande variété de méthodes pour l'agencement décalé
de l'électrode de porte Certaines d'entre elles seront décrites ci- après.
Dans la demande de brevet publié au Japon No 2-25039, un motif d'un vernis photosensible pour une électrode de porte est formé sur un substrat avec une région active et des électrodes de source et de drain et une attaque en phase humide est effectuée après élimination d'une portion du motif du vernis photosensible sur l'électrode de drain Comme le taux d'attaque du côté de l'électrode de drain est accru, la largeur de l'évidement du côté de l'électrode de drain est accrue Cependant, dans cette méthode, il est difficile de contrôler les taux d'attaque dans les directions perpendiculaire et transversale pendant l'attaque en phase humide, et par conséquent, la forme de l'évidement après l'attaque humide varie défavorablement, avec pour résultat une variation de la
position décalée de l'électrode de porte.
Dans la demande de brevet publié au Japon No 64-86564, un film d'un vernis photosensible est déposé sur un substrat ayant une région active et des électrodes de source et de drain et un film en AI avec une ouverture d'une largeur prescrite est formé sur le film de vernis photosensible En utilisant le film en AI comme masque, on applique obliquement un faisceau d'énergie sur le film de vernis photosensible, pour former un motif de vernis photosensible avec des portions asymétriques en surplomb Alors, le substrat est sélectivement attaqué en utilisant le motif de vernis photosensible comme masque pour former un évidement de porte ayant une largeur asymétrique par rapport à l'ouverture du film en AI Cependant, dans cette méthode, la formation du masque pour l'irradiation par le faisceau d'énergie, c'est-à-dire le film en Ai avec l'ouverture, complique le procédé de production De plus, si l'on emploie une structure de drain courante, la focalisation du faisceau d'énergie d'exposition est difficile
avec pour résultat une variation de la forme de l'évidement.
Dans les demandes de brevets publiés au Japon Nos 2-26745, 3-145738 et 3-293733, un motif d'un masque ayant des portions asymétriques en surplomb dans son ouverture est formé sur un substrat en utilisant un certain nombre de matériaux et le substrat est attaqué en utilisant le motif du masque pour former un évidement ayant une largeur asymétrique par rapport à l'ouverture du masque Cependant, dans cette méthode, le procédé de formation du masque est compliqué et la précision de la formation des portions en
surplomb dans l'ouverture du masque est mauvaise.
Dans les méthodes ci-dessus décrites de l'art antérieur pour agencer en décalant l'électrode de porte dans l'évidement, l'attaque de l'évidement n'est pas contrôlée avec une haute précision De plus, la position décalée de l'électrode de porte dans l'évidement varie défavorablement du fait des étapes accrues et
compliquées du procédé.
La présente invention a pour objet de procurer une méthode de production d'un FET o un motif d'un masque en vernis photosensible asymétrique, pour former une électrode de porte, est formé par un procédé
relativement simple et l'électrode de porte est produite avec une grande stabilité.
La présente invention a pour autre objet de procurer un masque de
transfert d'un motif pour former le motif de vernis photosensible asymétrique.
La présente invention a pour autre objet de procurer une méthode relativement simple de production d'un MESFET sans utiliser de masque de transfert à motif asymétrique, o la tension de rupture du MESFET est accrue et
l'électrode de porte est formée avec une grande stabilité.
Selon un premier aspect de la présente invention, dans une méthode de production d'un transistor à effet de champ, on dépose un vernis photosensible positif sur une surface d'un substrat semi-conducteur, le vernis photosensible positif est exposé à de la lumière ayant un profil d'intensité asymétrique avec une région du substrat semi- conducteur o une électrode de porte doit être formée comme centre d'asymétrie, le vernis photosensible positif est converti en un vernis photosensible négatif, le vernis photosensible négatif est développé pour former un motif ayant une ouverture opposée à la région de formation de l'électrode de porte dans le substrat et des portions asymétriques en surplomb dans l'ouverture, le substrat semi-conducteur est attaqué en phase humide, en utilisant le motif de vernis photosensible comme masque, pour former un premier évidement dans le substrat semi-conducteur et un métal de porte est déposé en utilisant le motif de vernis photosensible comme masque pour former une électrode de porte dans le premier évidement Par conséquent, seul un procédé d'exposition donne un motif de vernis photosensible ayant des portions
asymétriques en surplomb dans l'ouverture du motif.
Selon un second aspect de la présente invention, un masque de transfert d'un motif comprend un substrat transparent, un motif d'un film protégeant de la lumière linéaire, disposé sur le substrat transparent et un moyen pour réduire l'intensité de la lumière transmise à travers une partie du masque de chaque côté du motif du film protégeant de la lumière Par conséquent, la lumière appliquée à travers le masque, à la surface du film de vernis photosensible, a un profil d'intensité asymétrique avec la région de formation de l'électrode de porte
comme centre d'asymétrie.
Selon un troisième aspect de la présente invention, dans un procédé de production dun transistor à effet de champ, un vernis photosensible positif est disposé sur une surface d'un substrat semi-conducteur, une région du film du vernis photosensible positif, opposée à la région du substrat o doit être formée une électrode de porte, est exposée à la lumière, le vernis photosensible positif est converti en un vernis photosensible négatif, le vernis photosensible négatif est développé pour former un motif ayant une ouverture opposée à la région de formation de l'électrode de porte du substrat et des portions symétriques en surplomb dans l'ouverture, le substrat semi-conducteur est attaqué en phase humide en utilisant le motif du vernis photosensible comme masque pour former un premier évidement dans le substrat semi-conducteur, le motif du vernis photosensible est développé pour augmenter les portions en surplomb dans l'ouverture, le substrat semi-conducteur est attaqué en phase humide en utilisant le motif du vernis photosensible avec les portions accrues en surplomb comme masque pour augmenter la largeur du premier évidement et former un second évidement dans le premier évidement et un métal de porte est déposé en utilisant le motif du vernis photosensible comme masque pour former une électrode de porte dans le second évidement Par conséquent, la largeur de
l'évidement est augmentée dans cette méthode relativement simple.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails
et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: les figures 1 (a) 1 (e) sont des vues en coupe illustrant des étapes de procédé dans une méthode de production d'un FET selon un premier mode de réalisation de la présente invention; les figures 2 (a) et 2 (b) sont en vue en plan et une vue en coupe illustrant un masque de transfert d'un motif employé dans le procédé de production du premier mode de réalisation de la présente invention et la figure 2 (c) est un diagramme illustrant le profil d'intensité, sur la pastille, de la lumière transmise à travers le masque de transfert du motif des figures 2 (a)-2 (b); les figures 3 (a)-3 (f) sont des vues en coupe illustrant des étapes de procédé dans une méthode de production d'un FET selon un second mode de réalisation de la présente invention; la figure 4 est une vue en plan illustrant un masque de transfert d'un motif selon un troisième mode de réalisation de la présente invention; la figure 5 est une vue en plan illustrant un masque de transfert d'un motif selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention; les figures 6 (a) et 6 (b) sont une vue en plan et une vue en coupe illustrant un masque de transfert d'un motif selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention; les figures 7 (a) et 7 (b) sont une vue en plan et une vue en coupe illustrant un masque de transfert d'un motif selon un sixième mode de réalisation de la présente invention; les figures 8 (a)-8 (g) sont des vues en coupe illustrant des étapes de procédé dans une méthode de production d'un FET selon un septième mode de réalisation de la présente invention; les figures 9 (a)-9 (f) sont des vues en coupe illustrant des étapes de procédé d'une méthode de production d'un FET selon l'art antérieur; et les figures 10 (a) et 10 (b) sont une vue en plan et une vue en coupe illustrant un masque de transfert d'un motif employé dans le procédé de production des figures 9 (a)-9 (f), la figure 10 (c) est un diagramme illustrant un profil d'intensité, sur une pastille, de la lumière transmise à travers le masque de transfert de motif et la figure 10 (d) est un diagramme illustrant la relation entre
l'énergie d'exposition et le surplomb.
Les figures 1 (a)-l(e) sont des vues en coupe illustrant des étapes de procédé dans une méthode de production d'un FET selon un premier mode de réalisation de la présente invention Les figures 2 (a) et 2 (b) sont une vue en plan et une vue en coupe illustrant un masque de transfert d'un motif de porte utilisé dans la production du FET, et la figure 2 (c) illustre un profil d'intensité, sur la pastille de la lumière transmise à travers le masque des figures 2 (a)-2 (b) Dans ce premier mode de réalisation de la présente invention, la portion en surplomb 2 b 2 du motif de vernis photosensible 2 b, du côté droit de l'ouverture 3, est plus grande que la portion en surplomb 2 b 1 du côté gauche de l'ouverture 3 et l'évidement de porte 40 est plus large que l'évidement de porte 4 montré à la
figure 9 (c).
Sur la figure 2 (a), le film protégeant de la lumière 7 a un certain nombre de protubérances 7 b d'un côté de la portion de doigt 7 a de la porte L'espace entre des protubérances adjacentes est d'environ 1 nm et la largeur de chaque protubérance est d'environ 1 grm Le rapport de réduction du masque de transfert
du motif de porte est de 1/5.
On décrira maintenant la méthode de production.
Initialement, comme cela est illustré à la figure 1 (a), un film de vernis photosensible d'inversion de l'image 2, ayant environ 0,6 gm d'épaisseur, est déposé sur un substrat 1 en Ga As semi-isolant ayant environ 600 jlm d'épaisseur, comprenant une région active (non représentée) d'environ 500 nm
d'épaisseur.
En utilisant le masque de transfert du motif de porte montré aux figures 2 (a)-2 (b), le film 2 en vernis photosensible est exposé à la lumière par un processus d'exposition par projection avec réduction comme une photolithographie (première étape d'exposition) Alors, le film 2 du vernis photosensible est soumis à un procédé de cuisson inverse et toute sa surface est exposée à la lumière (seconde étape d'exposition), ainsi, une portion du film de vernis photosensible 2 qui n'a pas été exposée à la lumière pendant la première étape d'exposition, c'est-à- dire une portion masquée par le film protégeant de la lumière 7, est solubilisée La portion solubilisée du film 2 en vernis photosensible est enlevée pendant le développement avec pour résultat un motif en vernis photosensible 2 b d'électrode de porte avec une ouverture 3 (figure 2 (b)) La largeur d'une ouverture 3 est de 0,5 1 gim. Comme les protubérances 7 b sont présentes du côté droit de la portion de doigt 7 a du film 7 protégeant de la lumière, l'intensité de la lumière sur une région de la pastille qui est opposée aux protubérances 7 b du masque est
diminuée comme le montre la figure 2 (c).
par conséquent, dans le film en vernis photosensible 2, pendant la première étape d'exposition, l'énergie d'exposition appliquée à la portion du film du vernis photosensible 2, opposée aux protubérances 7 b du masque, diminue vers le bas avec pour résultat une différence d'exposition entre la
portion supérieure et la portion inférieure du film en vernis photosensible 2.
Quand le film en vernis photosensible 2 est développé après cuisson inverse et seconde exposition, une portion qui n'a pas été exposée à la lumière pendant la première exposition est solubilisée et se trouve enlevée avec pour résultat que le motif de vernis photosensible 2 b a une portion en surplomb 2 bl du côté gauche
d'environ 0,15 pim et une portion en surplomb 2 b 2 du côté droit d'environ 0,25 -
0,3 gnm.
A l'étape de la figure 1 (c), en utilisant le motif en vernis photosensible 2 b comme masque, le substrat 1 est attaqué en phase humide avec un mélange d'acide phosphorique et de peroxyde d'hydrogène et d'eau ou un mélange d'acide tartrique et de peroxyde d'hydrogène et d'eau, pour former un évidement de porte 40 ayant une largeur de 1,5 1,55 gm et une profondeur d'environ
300 nm.
A l'étape de la figure 1 (d), un métal de porte, tel que AI, Ti ou Au, est déposé perpendiculairement à la surface du substrat 1 Ensuite, le motif de vernis photosensible 2 b et les portions 5 a du métal de porte le recouvrant sont enlevés par une technique de soulèvement pour former une électrode de porte 5,
ayant environ 0,5 jlm de large, dans l'évidement 40 (figure 1 (e)).
Selon le premier mode de réalisation de la présente invention, l'exposition du film 2 en vernis photosensible est accomplie en utilisant le motif de masque asymétrique montré aux figures 2 (a)-2 (b) qui donne le profil d'intensité asymétrique de la lumière incidente sur le film 2 en vernis photosensible que l'on peut voir à la figure 2 (c) pour ainsi former le motif en vernis photosensible 2 (b) ayant les portions asymétriques en surplomb 2 bl et 2 b 2, dans l'ouverture 3 Par conséquent, le motif en vernis photosensible 2 b de l'électrode de porte est produit par un procédé relativement simple avec une grande précision et une très grande reproductibilité, avec pour résultat un MESFET avec une électrode de porte décalée en toute fiabilité et une grande tension de rupture du drain. Les figures 3 a)-3 (f) sont des vues en coupe illustrant des étapes de procédé dans une méthode de production d'un FET selon un second mode de
réalisation de la présente invention.
Tandis que, dans le premier mode de réalisation ci-dessus décrit, on emploie l'évidement de porte en un seul stade, dans ce second mode de réalisation, on emploie un évidement de porte en deux stades, c'est-àdire qu'un
second évidement de porte 40 a est formé dans le premier évidement de porte 40.
Les étapes illustrées aux figures 3 (a)-3 (c) sont identiques à celles déjà décrites pour les figures 2 (a)-2 (c) et par conséquent, ne nécessitent pas une
répétition de la description.
Après avoir formé le premier évidement de porte 40 comme le montre la figure 3 (c), une portion du substrat 1 est attaquée à sec à partir de la surface inférieure du premier évidement de porte 40, en utilisant le motif de vernis photosensible 2 b comme masque, pour former le second évidement de porte 40 a (figure 3 (d)) Le second évidement de porte 40 a a une largeur d'environ 0,6 pm
et une profondeur d'environ 100 nm.
A l'étape de la figure 3 (e), un métal de porte, tel que AI, Ti ou Au, est déposé perpendiculairement à la surface du substrat 1, et le motif de vernis photosensible 2 b ainsi que les portions 5 a le recouvrant en métal de porte sont enlevés par une technique de soulèvement, pour former une électrode de porte
de 0,5 pm de large dans le second évidement 40 a (figure 3 (f)).
Cette structure d'évidement de porte en deux stades augmente la tension de rupture de porte en plus des effets du premier mode de réalisation de la
présente invention.
Tandis que dans les premier et second modes de réalisation ci-dessus décrits, le masque de transfert du motif de porte que l'on peut voir aux figures 2 (a)-2 (b) est employé pour la production du motif de vernis photosensible 2 b de l'électrode de porte avec les portions asymétriques en surplomb 2 b 1 et 2 b 2 dans l'ouverture 3, d'autres masques décrits dans ce qui suit peuvent être employés
avec les mêmes effets que ceux décrits ci-dessus.
la figure 4 est une vue en plan illustrant un masque de transfert d'un
motif de porte selon un troisième mode de réalisation de la présente invention.
Dans ce troisième mode de réalisation, un motif auxiliaire 8, comprenant Cr ou analogue, est disposé du côté droit de la portion de doigt 7 a du film 7 protégeant de la lumière, parallèlement et espacé de la portion de doigt 7 a La largeur du motif auxiliaire 8 est de 1 gm et l'espace 6 a entre la portion de doigt 7 a et le motif auxiliaire 8 est de 1 jum. Comme la lumière incidente sur le masque de la figure 4 se diffracte sur l'espace 6 a entre le motif auxiliaire 8 et la portion de doigt 7 a, l'intensité de la lumière appliquée à une partie du film 2 en vernis photosensible, opposée à l'espace 6 a du masque, diminue, avec pour résultat le profil d'intensité asymétrique sur le film en vernis photosensible 2 que l'on peut voir à la figure
2 (c).
La figure 5 est une vue en plan illustrant un masque de transfert de motif de porte selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention Dans ce quatrième mode de réalisation, une région opaque 9 d'environ 2 pai de large est formée dans le substrat en verre 6, le long du côté droit de la portion de doigt 7 a du film 7 protégeant de la lumière De préférence, la région opaque 9 est formée par implantation sélective d'ions de Ga dans cette région du substrat en
verre 6 en utilisant un faisceau ionique focalisé.
Quand le film 2 en vernis photosensible est exposé à la lumière transmise à travers le masque de la figure 5, comme l'intensité de la lumière appliquée à une partie du film 2 en vernis photosensible opposée à la région opaque 9 du masque est diminuée, on obtient le profil d'intensité asymétrique de
la figure 2 (c) sur le film 2 en vernis photosensible.
Les figures 6 (a) et 6 (b) sont une vue en plan et une vue en coupe illustrant un masque de transfert d'un motif de porte selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention Dans ce cinquième mode de réalisation, la portion de doigt 7 a du film 7 protégeant de la lumière a une portion échelonnée 7 c sur son côté droit La portion échelonnée 7 c a environ 2 pm de
large et environ 50 nm d'épaisseur.
Usuellement, le film 7 protégeant de la lumière comprenant Cr obture complètement la lumière quand l'épaisseur est de l'ordre de 100 nm La portion échelonnée 7 c ayant environ 50 nm d'épaisseur a une transmissivité qui est à peu égale à la moitié de celle du substrat en verre 6 Par conséquent, on obtient le profil d'intensité asymétrique montré à la figure 2 (c) sur le film en vernis
photosensible.
Les figures 7 (a) et 7 (b) sont une vue en plan et une vue en coupe illustrant un masque de transfert dun motif de porte selon un sixième mode de réalisation de la présente invention Dans ce sixième mode de réalisation, on fait adhérer un film semi-transparent 10 au côté droit du film 7 a protégeant de la lumière de manière qu'une portion de film 10 se trouve sur le film 7 a protégeant de la lumière Le film semi- transparent 10 a une largeur d'environ 2 Pm sauf à la portion de recouvrement et il n'inverse pas la phase de la lumière incidente De
préférence, le film semi-transparent 10 se compose d'un vernis photosensible.
La transmissivité du film semi-transparent 10 est rendue à peu près égale à la moitié de celle du substrat en verre 6 par sélection appropriée du matériau et de l'épaisseur du film 10 Dans ce cas également, le profil d'intensité asymétrique que l'on peut voir à la figure 2 (c) est obtenu sur le film 2 en vernis photosensible. Les figures 8 (a)-8 (g) sont desvues en coupe illustrant des étapes de procédé dans une méthode de production d'une MESFET avec une haute tension de rupture du drain Dans cette méthode, le masque de transfert du motif de porte conventionnel, montré aux figures 10 (a)-10 (b), est utilisé dans le
procédé d'exposition.
Les étapes illustrées aux figures 8 (a)-8 (b) sont identiques à celles déjà décrites pour les figures 9 (a)-9 (c) et par conséquent ne nécessitent pas une
répétition de la description.
Après formation du premier évidement de porte 4, le motif 2 a en vernis photosensible, avec son ouverture 3, est soumis de nouveau à un développement (second développement) Les portions de bord inférieur 21 du motif de vernis photosensible 2 a sont faciles à solubiliser après procédé de cuisson inverse parce que la lumière n'est pas suffisamment absorbée dans ces portions pendant la première étape dexposition Par conséquent, ces portions 21 sont sélectivement enlevées pendant le second développement et les portions opposées en surplomb du motif de vernis photosensible 2 a dans l'ouverture 3
augmentent chacune de 0,1 0,15 pm (figure 8 (d)).
En utilisant le motif de vernis photosensible 2 a comme masque, le substrat 1 est attaqué en phase humide pour augmenter la largeur du premier évidement de porte 4 et former un second évidement de porte 4 a dans le premier évidement de porte 4 (figure 8 (e)) La largeur du premier évidement de porte 4 après attaque en phase humide est de 1,5-1, 55 pm La largeur et la profondeur du second évidement de porte 4 a sont d'environ 0,6 pim et 100 nm,
respectivement.
Ensuite, un métal de porte 5 a, tel que AI, Ti ou Au, est déposé perpendiculairement à la surface du substrat 1 (figure 8 (f)), et le motif de vernis il photosensible 2 a ainsi que les portions de recouvrement du métal de porte sont enlevés par technique de soulèvement, pour donner une électrode de porte 5
ayant environ 0,5 pm de large, dans le second évidement 4 a (figure 6 (g)).
Selon le septième mode de réalisation de la présente invention, les portions opposées en surplomb du motif en vernis photosensible 2 a sont augmentées dans le second développement accompli après formation du premier évidement de porte 4, ensuite la largeur du premier évidement de porte
4 est accrue et le second évidement de porte 4 a est formé par attaque humide.
Par conséquent, on obtient, par un procédé relativement simple de production un MESFET ayant une haute tension de rupture du drain et un large évidement
de porte.
Dans les modes de réalisation ci-dessus décrits de la présente invention, les électrodes de source et de drain sont formées sur des portions prescrites du substrat 1 avant dépôt du vernis photosensible d'inversion d'image Si on forme au préalable, dans le substrat, des régions de source et de drain à forte concentration en ions d'impureté, les électrodes de source et de drain peuvent
être formées après formation de l'électrode de porte.
Tandis que dans les modes de réalisation ci-dessus décrits, la méthode d'exposition par projection réductrice est employée, on peut appliquer les méthodes et les masques de transfert de motif de la présente invention à une
méthode d'exposition avec grossissement.

Claims (7)

    REVENDICATIONS l.Procédé de production d'un transistor à effet de champ caractérisé en ce qu'il consiste à: déposer un vernis photosensible positif sur une surface d'une substrat semi-conducteur, exposer ledit vernis photosensible positif à de la lumière ayant un profil d'intensité asymétrique avec une région du substrat semi-conducteur o une électrode de porte doit être formée comme centre d'asymétrie, convertir le vernis photosensible positif en un vernis photosensible négatif et développer le vernis photosensible négatif pour former un motif ayant une ouverture opposée à la région de formation de l'électrode de porte sur le substrat et des portions asymétriques en surplomb dans l'ouverture, attaquer le substrat semi-conducteur en phase humide en utilisant le motif de vernis photosensible comme masque pour former un évidement dans le substrat semi-conducteur, et déposer un métal de porte en utilisant le motif de vernis photosensible comme masque pour former une électrode de porte dans l'évidement.
  1. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste de plus à former un second évidement dans l'évidement par attaque à sec avant la
    formation de l'électrode de porte.
  2. 3 Masque de transfert d'un motif à utiliser dans un procédé d'exposition optique, caractérisé en ce qu'il comprend: un substrat transparent ( 6) ayant une surface, un film protégeant de la lumière d'un motif souhaité ( 7 a), disposé sur la surface dudit substrat transparent, pour protéger une partie d'un film ( 2) en vernis photosensible de la lumière transmise à travers ledit masque et incidente sur ledit film de vernis photosensible ( 2) et transférer ledit motif souhaité sur
    ledit film de vernis photosensible ( 2).
  3. 4 Masque selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un certain nombre de protubérances ( 7 b) sont disposées à des intervalles égaux de chaque côté du motif ( 7 a) du film protégeant de la lumière, contactant ledit motif ( 7 a) pour réduire l'intensité de la lumière transmise à travers une région du substrat
    transparent ( 6) o se trouvent les protubérances ( 7 b).
    Masque selon la revendication 3, caractérisé par un motif auxiliaire ( 8) disposé de chaque côté du motif ( 7 a) du film protégeant de la lumière, parallèlement à et espacé dudit motif ( 7 a), pour réduire l'intensité de la lumière transmise à travers un espace ( 6 a) entre le motif auxiliaire ( 8) et ledit motif ( 7 a)
    du film protégeant de la lumière.
  4. 6 Masque selon la revendication 3, caractérisé par une région opaque ( 9) formée dans une partie du substrat transparent ( 6) de chaque côté du motif ( 7 a) du film protégeant de la lumière contactant ledit motif ( 7 a) pour réduire
    l'intensité de la lumière transmise à travers ladite région opaque ( 9).
  5. 7 Masque selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une partie latérale ( 7 c) du motif ( 7 a) du film protégeant de la lumière est plus mince que l'autre partie de façon que l'intensité de la lumière transmise à travers la partie
    plus mince ( 7 c) soit diminuée.
  6. 8 Masque selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un film semi-transparent ( 10) disposé de chaque côté du motif ( 7 a) du film protégeant de la lumière, une partie dudit film semi-transparent ( 10) se trouvant sur une partie dudit motif ( 7 a) pour réduire l'intensité de la lumière transmise à
    travers ledit film semi-transparent ( 10).
  7. 9 Procédé de production d'un transistor à effet de champ, caractérisé en ce qu'il consiste à: déposer un vernis photosensible positif sur une surface d'un substrat semi-conducteur, exposer une région du vernis photosensible positif opposée à une région du substrat o doit être formée une électrode de porte, convertir le vernis photosensible positif en un vernis photosensible négatif et développer ledit vernis photosensible négatif pour former un motif ayant une ouverture opposée à la région de formation de l'électrode de porte dans le substrat et des portions symétriques en surplomb dans l'ouverture, attaquer le substrat semi-conducteur en phase humide en utilisant le motif de vernis photosensible comme masque pour former un premier évidement dans le substrat semi-conducteur, développer le motif en vernis photosensible pour augmenter les portions en surplomb dans l'ouverture, utiliser le motif en vernis photosensible, avec les portions accrues en surplomb comme masque, en attaquant le substrat semi-conducteur en phase humide pour augmenter la largeur du premier évidement et former un second évidement dans le premier évidement, et déposer un métal de porte en utilisant le motif en vernis photosensible
    comme masque pour former une électrode de porte dans le second évidement.
    2699327
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 9,
    caractérisé en ce que le vernis photosensible positif est un vernis photosensible à
    inversion d'image.
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