JP2001237198A - リフトオフ法による電極形成のための蒸着方法 - Google Patents
リフトオフ法による電極形成のための蒸着方法Info
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- JP2001237198A JP2001237198A JP2000052139A JP2000052139A JP2001237198A JP 2001237198 A JP2001237198 A JP 2001237198A JP 2000052139 A JP2000052139 A JP 2000052139A JP 2000052139 A JP2000052139 A JP 2000052139A JP 2001237198 A JP2001237198 A JP 2001237198A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リフトオフ法による電極形成のための蒸着を
蒸着装置を大型化せずになるべく大きい基板が処理出来
るようにする。 【解決手段】 表面に電極形状に対応した開口を備えた
スペーサを形成した基板１に対向して複数の蒸着源１８
を分散配置すると共に、その配置の範囲を基板の中心に
立てた法線１９を中心とし半径を略基板１の半径とする
円筒２０内とする。そして、基板１と蒸着源１８との距
離を所定の膜厚に蒸着される前にスペーサの開口が塞が
ることが無い距離とする。
蒸着装置を大型化せずになるべく大きい基板が処理出来
るようにする。 【解決手段】 表面に電極形状に対応した開口を備えた
スペーサを形成した基板１に対向して複数の蒸着源１８
を分散配置すると共に、その配置の範囲を基板の中心に
立てた法線１９を中心とし半径を略基板１の半径とする
円筒２０内とする。そして、基板１と蒸着源１８との距
離を所定の膜厚に蒸着される前にスペーサの開口が塞が
ることが無い距離とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の電極
（配線も含む）をリフトオフ法で形成する際の電極材料
（メタル）の蒸着方法に関する。
（配線も含む）をリフトオフ法で形成する際の電極材料
（メタル）の蒸着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の電極や配線（以下電極）を
パターニング形成する際に、エッチングによるパターニ
ングが困難な場合、例えばエッチングが困難なメタルの
場合、エッチングは出来るがエッチング液やエッチング
ガスに下地もしくはエッチングマスクが耐えない場合、
エッチングでは形成困難な形状としたい場合等の際には
リフトオフ法が用いられる。ＭＥＳＦＥＴのゲート電極
の形成を行う場合を例にリフトオフ法の説明を行う。図
２（Ａ）はゲート電極材料を蒸着した状態を示す要部断
面図である。その製造方法を簡単に説明する。
パターニング形成する際に、エッチングによるパターニ
ングが困難な場合、例えばエッチングが困難なメタルの
場合、エッチングは出来るがエッチング液やエッチング
ガスに下地もしくはエッチングマスクが耐えない場合、
エッチングでは形成困難な形状としたい場合等の際には
リフトオフ法が用いられる。ＭＥＳＦＥＴのゲート電極
の形成を行う場合を例にリフトオフ法の説明を行う。図
２（Ａ）はゲート電極材料を蒸着した状態を示す要部断
面図である。その製造方法を簡単に説明する。
【０００３】例えば、表面に能動層（図示せず）が形成
されたＧａＡｓのような基板１の所定個所にソース電極
（図示せず）、ドレイン電極（図示せず）を形成し、表
面全面にＣＶＤ法によりシリコン酸化膜２を形成する。
次に、表面に例えばフォトレジストによるスペーサ３を
ソース電極（図示せず）とドレイン電極（図示せず）の
間の所定位置に所定の開口幅４ａの開口４を備えて形成
する。ここで、開口４の側壁４ｂは逆テーパ状とする。
次にスペーサ３をマスクにしてシリコン酸化膜２を異方
性ドライエッチング法により選択エッチングして開口５
を設ける。次に、シリコン酸化膜２をマスクとして例え
ばウェットエッチのような等方性エッチング法で基板１
をエッチングしてリセス６を形成する。その後、図面上
方からゲート電極材料を蒸着すると、スペーサ３の表面
には不要金属膜７ａが堆積すると共に、基板１のリセス
６内にはスペーサ３の開口４とシリコン酸化膜２の開口
５を通ってゲート電極材料が堆積し、ゲート電極７が形
成される。ゲート電極７が基板１に接する幅（ゲート
長）はシリコン酸化膜２の開口５に規制されて幅狭に形
成されると共に、シリコン酸化膜２の表面では若干広が
っていわゆる断面マッシュルーム形状のゲート電極７と
なっている。そして、スペーサ３の開口４の側壁４ｂに
は、そこが逆テーパ状になっていて、庇をつくっている
のでゲート電極材料は堆積されず、ゲート電極７と不要
金属膜７ａとは分離されている。その後、スペーサ３と
シリコン酸化膜２を除去すればその上の不要金属膜７ａ
も除去されて、ゲート電極７が残る。
されたＧａＡｓのような基板１の所定個所にソース電極
（図示せず）、ドレイン電極（図示せず）を形成し、表
面全面にＣＶＤ法によりシリコン酸化膜２を形成する。
次に、表面に例えばフォトレジストによるスペーサ３を
ソース電極（図示せず）とドレイン電極（図示せず）の
間の所定位置に所定の開口幅４ａの開口４を備えて形成
する。ここで、開口４の側壁４ｂは逆テーパ状とする。
次にスペーサ３をマスクにしてシリコン酸化膜２を異方
性ドライエッチング法により選択エッチングして開口５
を設ける。次に、シリコン酸化膜２をマスクとして例え
ばウェットエッチのような等方性エッチング法で基板１
をエッチングしてリセス６を形成する。その後、図面上
方からゲート電極材料を蒸着すると、スペーサ３の表面
には不要金属膜７ａが堆積すると共に、基板１のリセス
６内にはスペーサ３の開口４とシリコン酸化膜２の開口
５を通ってゲート電極材料が堆積し、ゲート電極７が形
成される。ゲート電極７が基板１に接する幅（ゲート
長）はシリコン酸化膜２の開口５に規制されて幅狭に形
成されると共に、シリコン酸化膜２の表面では若干広が
っていわゆる断面マッシュルーム形状のゲート電極７と
なっている。そして、スペーサ３の開口４の側壁４ｂに
は、そこが逆テーパ状になっていて、庇をつくっている
のでゲート電極材料は堆積されず、ゲート電極７と不要
金属膜７ａとは分離されている。その後、スペーサ３と
シリコン酸化膜２を除去すればその上の不要金属膜７ａ
も除去されて、ゲート電極７が残る。
【０００４】このような製法に適用する蒸着方法は、基
板１の表面に向けて飛翔するゲート電極材料の蒸気の飛
翔方向が、基板表面に垂直に近い方向の成分がほとんど
で、大きく傾斜した方向の成分を含まない方法が好まし
い。なぜならば、大きく傾斜した方向の成分を多く含む
と図２（Ｂ）に示すように、スペーサ３の開口４の側壁
４ｂにもゲート電極材料が堆積するので、ゲート電極１
７と不要金属膜１７ａがつながって、パターニング不能
となる。傾斜した方向の成分が更に多いと図２（Ｃ）の
ようにゲート電極２７の堆積が充分に行われる前に、ス
ペーサ３の開口４が側壁４ｂへの堆積で塞がってしまう
からである。
板１の表面に向けて飛翔するゲート電極材料の蒸気の飛
翔方向が、基板表面に垂直に近い方向の成分がほとんど
で、大きく傾斜した方向の成分を含まない方法が好まし
い。なぜならば、大きく傾斜した方向の成分を多く含む
と図２（Ｂ）に示すように、スペーサ３の開口４の側壁
４ｂにもゲート電極材料が堆積するので、ゲート電極１
７と不要金属膜１７ａがつながって、パターニング不能
となる。傾斜した方向の成分が更に多いと図２（Ｃ）の
ようにゲート電極２７の堆積が充分に行われる前に、ス
ペーサ３の開口４が側壁４ｂへの堆積で塞がってしまう
からである。
【０００５】そこで、従来のこの種の目的のための蒸着
方法は例えば基板の上方に蒸着源を配置する場合には図
３に概念的に示す側面図のように、基板１の中心の上方
に蒸着源８を唯１個所配置して大きく傾斜した方向の成
分を含まないようにし、高さＨを基板１の径Ｌに比較し
て大きく取り、基板１の外周でも蒸着源８から飛翔して
とどく蒸気の飛翔方向の傾き角度θが許容程度以下にな
るようにしている。
方法は例えば基板の上方に蒸着源を配置する場合には図
３に概念的に示す側面図のように、基板１の中心の上方
に蒸着源８を唯１個所配置して大きく傾斜した方向の成
分を含まないようにし、高さＨを基板１の径Ｌに比較し
て大きく取り、基板１の外周でも蒸着源８から飛翔して
とどく蒸気の飛翔方向の傾き角度θが許容程度以下にな
るようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な蒸着方法では、基板１の径を大きくして製造の効率向
上を図ろうとすると、蒸着源と基板との間隔を大きくと
らなければならないので蒸着装置を大型のものに変更し
なければならない。例えば、蒸着源８と基板１との距離
Ｈはそのままにして、基板の径を２倍にすると基板の外
周位置に飛来する蒸気の傾きθも２倍になる。そうする
と、図４に示す蒸着後の要部断面図のように蒸着源８か
ら飛翔してくるゲート電極材料の蒸気の飛翔方向は基板
１の法線方向に対して大きく傾いていて垂直な方向成分
が無いので、ゲート電極３７が基板１の中心側が堆積不
足となった歪な形状となる。そこで、この発明は蒸着装
置を大型化することなく、限度はあるももの径の大きい
基板にしても適用できるリフトオフ法による電極形成の
ための蒸着方法を提供する。
な蒸着方法では、基板１の径を大きくして製造の効率向
上を図ろうとすると、蒸着源と基板との間隔を大きくと
らなければならないので蒸着装置を大型のものに変更し
なければならない。例えば、蒸着源８と基板１との距離
Ｈはそのままにして、基板の径を２倍にすると基板の外
周位置に飛来する蒸気の傾きθも２倍になる。そうする
と、図４に示す蒸着後の要部断面図のように蒸着源８か
ら飛翔してくるゲート電極材料の蒸気の飛翔方向は基板
１の法線方向に対して大きく傾いていて垂直な方向成分
が無いので、ゲート電極３７が基板１の中心側が堆積不
足となった歪な形状となる。そこで、この発明は蒸着装
置を大型化することなく、限度はあるももの径の大きい
基板にしても適用できるリフトオフ法による電極形成の
ための蒸着方法を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明のリフトオフ法による電極形成のための
蒸着方法は、基板に対向して複数の蒸着源を分散配置す
ると共に、その配置の範囲を基板の中心に立てた法線を
中心とし、半径を略基板の半径とする円筒内とするとと
もに、蒸着源と基板との距離を所定の膜厚に蒸着される
前にスペーサの開口が塞がることが無い距離としたこと
を特徴とする。この方法によれば、基板に対向して複数
の蒸着源を分散配置するので、ウェーハの外周部に対し
ても飛来する電極材料の蒸気の飛翔方向が基板の法線方
向に近い成分が確保できて、正常な形で電極形成でき
る。但し、蒸着源が分散配置されているので、傾いた飛
翔方向の成分を当然含むので、所望の膜厚が確保できる
前にスペーサの開口が塞がることが生じない程度に基板
と蒸着源との距離は確保されねばならない。言い換えれ
ば、蒸着装置の関係で距離が大きく取れない場合は、基
板の径は所望の膜厚が確保できる前にスペーサの開口が
塞がることが生じない程度に留めなければならない。
めに、この発明のリフトオフ法による電極形成のための
蒸着方法は、基板に対向して複数の蒸着源を分散配置す
ると共に、その配置の範囲を基板の中心に立てた法線を
中心とし、半径を略基板の半径とする円筒内とするとと
もに、蒸着源と基板との距離を所定の膜厚に蒸着される
前にスペーサの開口が塞がることが無い距離としたこと
を特徴とする。この方法によれば、基板に対向して複数
の蒸着源を分散配置するので、ウェーハの外周部に対し
ても飛来する電極材料の蒸気の飛翔方向が基板の法線方
向に近い成分が確保できて、正常な形で電極形成でき
る。但し、蒸着源が分散配置されているので、傾いた飛
翔方向の成分を当然含むので、所望の膜厚が確保できる
前にスペーサの開口が塞がることが生じない程度に基板
と蒸着源との距離は確保されねばならない。言い換えれ
ば、蒸着装置の関係で距離が大きく取れない場合は、基
板の径は所望の膜厚が確保できる前にスペーサの開口が
塞がることが生じない程度に留めなければならない。
【０００８】
【発明の実施の形態】この発明の一実施例を図面を参照
して説明する。図１（Ａ）はそれを概念的に示す側面
図、図１（Ｂ）はその平面図である。この例は基板１の
上方に蒸着源１８を分散配置（この場合５個所）するも
のである。基板１の表面には形成すべき電極（配線も含
む）の形状に対応した開口を有するスペーサ（図示せ
ず）が形成されている。そして、電極の材料である蒸着
源１８は基板１の上方に例えば５個所配置されている。
蒸着源１８の配置の位置や数は基板１の径Ｌに応じて形
成された電極の厚みの基板１内でのばらつきが許容出来
るように選べばよい。しかしながら、蒸着源１８の配置
の範囲は基板１の基板の中心に立てた法線１９を中心と
し、半径を略基板の半径（Ｌ／２）とする円筒２０内と
するのが良い。なぜならば、基板表面に飛来する電極材
料の飛翔方向が法線１９に平行な成分が多いのが好まし
く、そのために蒸着源１８を複数分散配置するものであ
るが、基板１の外周よりも外に配置すれば、飛翔方向が
法線１９に対してに傾き角度θの大きい成分が増し、弊
害が生じるためである。そして、基板１と蒸着源１８と
の距離Ｈは傾き角度θの大きい成分を作らないためにな
るべく大きい方がこのましく、基板１の径が定まれば、
基板１内でもっとも大きい傾き角度θをある一定の値以
下にしなければならないので、基板１と蒸着源１８との
距離Ｈを小さくするには限度がある。逆に蒸着装置の関
係で、基板１と蒸着源１８との距離Ｈを大きくするのに
限度があれば適用出来る基板の径Ｌを大きくするのに限
度がある。
して説明する。図１（Ａ）はそれを概念的に示す側面
図、図１（Ｂ）はその平面図である。この例は基板１の
上方に蒸着源１８を分散配置（この場合５個所）するも
のである。基板１の表面には形成すべき電極（配線も含
む）の形状に対応した開口を有するスペーサ（図示せ
ず）が形成されている。そして、電極の材料である蒸着
源１８は基板１の上方に例えば５個所配置されている。
蒸着源１８の配置の位置や数は基板１の径Ｌに応じて形
成された電極の厚みの基板１内でのばらつきが許容出来
るように選べばよい。しかしながら、蒸着源１８の配置
の範囲は基板１の基板の中心に立てた法線１９を中心と
し、半径を略基板の半径（Ｌ／２）とする円筒２０内と
するのが良い。なぜならば、基板表面に飛来する電極材
料の飛翔方向が法線１９に平行な成分が多いのが好まし
く、そのために蒸着源１８を複数分散配置するものであ
るが、基板１の外周よりも外に配置すれば、飛翔方向が
法線１９に対してに傾き角度θの大きい成分が増し、弊
害が生じるためである。そして、基板１と蒸着源１８と
の距離Ｈは傾き角度θの大きい成分を作らないためにな
るべく大きい方がこのましく、基板１の径が定まれば、
基板１内でもっとも大きい傾き角度θをある一定の値以
下にしなければならないので、基板１と蒸着源１８との
距離Ｈを小さくするには限度がある。逆に蒸着装置の関
係で、基板１と蒸着源１８との距離Ｈを大きくするのに
限度があれば適用出来る基板の径Ｌを大きくするのに限
度がある。
【０００９】電極材料の飛翔方向が法線１９に対して傾
き角度θを持つ成分が多い場合でも許容できる傾き角度
は、形成する電極の形状（スペーサの開口の形状）に依
存する。一般に開口形状において、アスペクト比が大き
いほど傾き角度θを小さくする必要がある。
き角度θを持つ成分が多い場合でも許容できる傾き角度
は、形成する電極の形状（スペーサの開口の形状）に依
存する。一般に開口形状において、アスペクト比が大き
いほど傾き角度θを小さくする必要がある。
【００１０】そこで、形成される電極の膜厚が許容でき
る程度に確保できる前にスペーサの開口が塞がることが
生じない程度に基板と蒸着源との距離を確保するように
する。
る程度に確保できる前にスペーサの開口が塞がることが
生じない程度に基板と蒸着源との距離を確保するように
する。
【００１１】この実施例の蒸着方法によれば、単一の蒸
着源による従来の蒸着方法に比較して、基板の外周部分
に対しても基板表面に垂直に近い方向に飛来する電極材
料の蒸気を確保出来るので蒸着装置を大型化せずに限度
はあるものの基板を大きくすることができる。
着源による従来の蒸着方法に比較して、基板の外周部分
に対しても基板表面に垂直に近い方向に飛来する電極材
料の蒸気を確保出来るので蒸着装置を大型化せずに限度
はあるものの基板を大きくすることができる。
【００１２】上記実施例は、基板の上方に蒸着源を配置
する場合に付いて説明したが、基板の下方に蒸着源を配
置する場合も同様に適用出来る。
する場合に付いて説明したが、基板の下方に蒸着源を配
置する場合も同様に適用出来る。
【００１３】上記実施例では複数の蒸着源を全て基板か
ら等しい距離に配置したが、構造上の問題等で必要であ
れば、一部の蒸着源を異なる距離に配置しても良い。そ
の場合に基板内で、蒸着の膜厚の均一性を得るために蒸
着源の量を調節することが出来る。
ら等しい距離に配置したが、構造上の問題等で必要であ
れば、一部の蒸着源を異なる距離に配置しても良い。そ
の場合に基板内で、蒸着の膜厚の均一性を得るために蒸
着源の量を調節することが出来る。
【００１４】上記いずれの場合にも、複数の蒸着源を同
時に加熱蒸発させて蒸着する事が出来るが、各蒸着源を
別々に順次に若しくは幾つかの組に分けて組み毎に順次
に加熱蒸発させるようにすることができる。そうすれ
ば、スペーサが例えばフォトレジストのように耐熱性が
高くなく過度に加熱された場合に変形するのを防止す
る。
時に加熱蒸発させて蒸着する事が出来るが、各蒸着源を
別々に順次に若しくは幾つかの組に分けて組み毎に順次
に加熱蒸発させるようにすることができる。そうすれ
ば、スペーサが例えばフォトレジストのように耐熱性が
高くなく過度に加熱された場合に変形するのを防止す
る。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明のように、この発明の蒸着方
法によれば、蒸着源を複数分散配置したので基板の外周
部分にも飛来する電極材料の蒸気の飛翔方向が基板表面
に垂直な成分を確保出来るので、蒸着装置を大型化する
ことなく基板の大きいものに対応できる。
法によれば、蒸着源を複数分散配置したので基板の外周
部分にも飛来する電極材料の蒸気の飛翔方向が基板表面
に垂直な成分を確保出来るので、蒸着装置を大型化する
ことなく基板の大きいものに対応できる。
【図１】 （Ａ）この発明の一実施例の蒸着方法を示す
側面図。 （Ｂ）その平面図。
側面図。 （Ｂ）その平面図。
【図２】 リフトオフ法における蒸着後の状態を示す断
面図。 （Ａ）正常な蒸着の場合。 （Ｂ）不具合な場合。 （Ｃ）他の不具合な場合。
面図。 （Ａ）正常な蒸着の場合。 （Ｂ）不具合な場合。 （Ｃ）他の不具合な場合。
【図３】 従来の蒸着方法を示す側面図。
【図４】 従来の蒸着方法により基板を大型化した場合
の蒸着の不具合状況を示す断面図。
の蒸着の不具合状況を示す断面図。
１ 基板 ３ スペーサ ４ 開口 ７ 電極 １８ 蒸着源 １９ 法線 ２０ 円筒 Ｈ 基板と蒸着源との距離
Claims (5)
- 【請求項１】表面に電極形状に対応した開口を備えたス
ペーサを形成した基板に対向して複数の蒸着源を分散配
置すると共に、その配置の範囲を前記基板の中心に立て
た法線を中心とし半径を略基板の半径とする円筒内とす
るとともに、前記基板と前記蒸着源との距離を所定の膜
厚に蒸着される前にスペーサの開口が塞がることが無い
距離としたことを特徴とするリフトオフ法による電極形
成のための蒸着方法。 - 【請求項２】前記複数の蒸着源を全て前記基板基板との
距離を同じくするように配置した請求項１に記載のリフ
トオフ法による電極形成のための蒸着方法。 - 【請求項３】前記複数の蒸着源の一部を他と前記基板基
板との距離を異ならせて配置した請求項１に記載のリフ
トオフ法による電極形成のための蒸着方法。 - 【請求項４】前記複数の蒸着源を全て同時的に加熱蒸発
させることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のリ
フトオフ法による電極形成のための蒸着方法。 - 【請求項５】前記複数の蒸着源を１個所づつ順次に又は
いくつかの組に分けて順次に加熱蒸発させることを特徴
とする請求項１、２又は３に記載のリフトオフ法による
電極形成のための蒸着方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052139A JP3460976B2 (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | リフトオフ法による電極形成のための蒸着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000052139A JP3460976B2 (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | リフトオフ法による電極形成のための蒸着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001237198A true JP2001237198A (ja) | 2001-08-31 |
| JP3460976B2 JP3460976B2 (ja) | 2003-10-27 |
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ID=18573705
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000052139A Expired - Fee Related JP3460976B2 (ja) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | リフトオフ法による電極形成のための蒸着方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3460976B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004342698A (ja) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS493883A (ja) * | 1972-05-01 | 1974-01-14 | ||
| JPS55158631A (en) * | 1979-05-30 | 1980-12-10 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPH06104205A (ja) * | 1992-09-21 | 1994-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | 配線膜形成装置 |
| JPH06192824A (ja) * | 1992-10-26 | 1994-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜形成装置 |
| JPH0867970A (ja) * | 1994-08-30 | 1996-03-12 | Nec Corp | 電子銃蒸着装置 |
| JP2000008158A (ja) * | 1998-06-19 | 2000-01-11 | Ulvac Corp | 補助アノード電極を有する同軸型真空アーク蒸着源 |
-
2000
- 2000-02-23 JP JP2000052139A patent/JP3460976B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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