JP3336487B2 - 高周波トランジスタのゲート電極形成方法 - Google Patents
高周波トランジスタのゲート電極形成方法Info
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- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波トランジスタに
おけるT型のゲート電極の形成方法に関する。
おけるT型のゲート電極の形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に高周波トランジスタ(FET)の
ゲート電極には、高周波電力の伝達特性を良くするため
に、半導体基板に対するゲート幅を狭くするとともに、
ゲート抵抗を低減させる必要があるという観点から、半
導体基板に接続される比較的幅の狭い脚部およびその脚
部上に形成された比較的幅の広い頭部からなるいわゆる
T型電極が用いられている。
ゲート電極には、高周波電力の伝達特性を良くするため
に、半導体基板に対するゲート幅を狭くするとともに、
ゲート抵抗を低減させる必要があるという観点から、半
導体基板に接続される比較的幅の狭い脚部およびその脚
部上に形成された比較的幅の広い頭部からなるいわゆる
T型電極が用いられている。
【0003】従来、このT型のゲート電極の形成方法と
しては、例えば、図3に示すように、半導体基板1上
に、脚部形成用の比較的幅の狭い開口部2が形成された
第1のレジストパターン3を設け、さらにその上に、頭
部形成用の比較的幅の広い開口部4が形成された第2の
レジストパターン5を設けたうえで、その上から電極金
属(Au)を蒸着することによって、開口部2内に電極
脚部61を、開口部4内に電極頭部62を連続的に一体
形成して、第1、第2のレジストパターン3,5を除去
することにより電極金属の蒸着層7をリフトオフさせ
て、T型のゲート電極6を得るようにしている。
しては、例えば、図3に示すように、半導体基板1上
に、脚部形成用の比較的幅の狭い開口部2が形成された
第1のレジストパターン3を設け、さらにその上に、頭
部形成用の比較的幅の広い開口部4が形成された第2の
レジストパターン5を設けたうえで、その上から電極金
属(Au)を蒸着することによって、開口部2内に電極
脚部61を、開口部4内に電極頭部62を連続的に一体
形成して、第1、第2のレジストパターン3,5を除去
することにより電極金属の蒸着層7をリフトオフさせ
て、T型のゲート電極6を得るようにしている。
【0004】しかし、このような方法によるのでは、電
極金属の蒸着によって電極脚部61と電極頭部62とを
連続的に一体形成するに際して、電極脚部61の形成の
影響が電極頭部62の頂に凹部8としてあらわれてしま
う。
極金属の蒸着によって電極脚部61と電極頭部62とを
連続的に一体形成するに際して、電極脚部61の形成の
影響が電極頭部62の頂に凹部8としてあらわれてしま
う。
【0005】また、リフトオフにより電極を形成する場
合、一般的に、その形成される電極の下方が末広がりに
なることが否めず、そのため特に、比較的幅の広い開口
部4内に形成される電極頭部62の裾が広がって突起9
が形成されてしまうことになる。
合、一般的に、その形成される電極の下方が末広がりに
なることが否めず、そのため特に、比較的幅の広い開口
部4内に形成される電極頭部62の裾が広がって突起9
が形成されてしまうことになる。
【0006】また、従来では、図4に示すように、半導
体基板1上に、まず先に、脚部形成用の比較的幅の狭い
開口部2を有する第1のレジストパターン3を用いて、
電極金属を蒸着することによって電極脚部61を形成
し、そのレジストパターン3を除去して蒸着層7をリフ
トしたうえで、その上から、頭部形成用の比較的幅の広
い開口部4を有し、その開口部4の底方に電極脚部61
の先端が裸出するように設けられた第2のレジストパタ
ーン5を用いて、電極金属を蒸着することによって電極
頭部62を別途形成し、そのレジストパターン5を除去
して蒸着層12をリフトすることにより、T型のゲート
電極6を得るようにしている(特開平6−53242号
公報参照)。
体基板1上に、まず先に、脚部形成用の比較的幅の狭い
開口部2を有する第1のレジストパターン3を用いて、
電極金属を蒸着することによって電極脚部61を形成
し、そのレジストパターン3を除去して蒸着層7をリフ
トしたうえで、その上から、頭部形成用の比較的幅の広
い開口部4を有し、その開口部4の底方に電極脚部61
の先端が裸出するように設けられた第2のレジストパタ
ーン5を用いて、電極金属を蒸着することによって電極
頭部62を別途形成し、そのレジストパターン5を除去
して蒸着層12をリフトすることにより、T型のゲート
電極6を得るようにしている(特開平6−53242号
公報参照)。
【0007】しかして、このような方法によれば、電極
脚部61と電極頭部62とを別途に形成するようにして
いるので、電極頭部62の頂がへこむようなことはない
が、逆に、電極脚部61の先端に応じた突起11が生じ
てしまい、また、これによっても比較的幅の広い開口部
4内に形成される電極頭部62の裾が広がって突起9が
形成されてしまう。
脚部61と電極頭部62とを別途に形成するようにして
いるので、電極頭部62の頂がへこむようなことはない
が、逆に、電極脚部61の先端に応じた突起11が生じ
てしまい、また、これによっても比較的幅の広い開口部
4内に形成される電極頭部62の裾が広がって突起9が
形成されてしまう。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、T型のゲート電極6として形成されるものの変形
が著しく、凹部8で破損しやすくなったり、また、突起
9で局部的な電界集中が生じて高周波電力を半導体基板
1に良好に伝えることができなくなり、高周波の伝達特
性が劣化してしまったりすることである。
点は、T型のゲート電極6として形成されるものの変形
が著しく、凹部8で破損しやすくなったり、また、突起
9で局部的な電界集中が生じて高周波電力を半導体基板
1に良好に伝えることができなくなり、高周波の伝達特
性が劣化してしまったりすることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、へこみや突起
による変形のない、高周波の伝達特性に優れた高周波ト
ランジスタにおけるT型のゲート電極を形成するべく、
半導体基板上に第1の開口部を有する第1のレジストパ
ターンを形成して、その上から電極金属を蒸着して第1
の開口部内に電極脚部を形成する工程と、第1の開口部
よりも幅の広い第2の開口部を有し、その第2の開口部
の底方に前記電極脚部の先端が裸出するように、その電
極脚部上に第2のレジストパターンを形成して、その上
から電極金属を蒸着して第2の開口部内に電極頭部を形
成する工程と、その形成された電極頭部に生じている突
起をエッチングにより除去する工程とをとるようにして
いる。
による変形のない、高周波の伝達特性に優れた高周波ト
ランジスタにおけるT型のゲート電極を形成するべく、
半導体基板上に第1の開口部を有する第1のレジストパ
ターンを形成して、その上から電極金属を蒸着して第1
の開口部内に電極脚部を形成する工程と、第1の開口部
よりも幅の広い第2の開口部を有し、その第2の開口部
の底方に前記電極脚部の先端が裸出するように、その電
極脚部上に第2のレジストパターンを形成して、その上
から電極金属を蒸着して第2の開口部内に電極頭部を形
成する工程と、その形成された電極頭部に生じている突
起をエッチングにより除去する工程とをとるようにして
いる。
【0010】
【実施例】図1は、本発明による高周波トランジスタの
ゲート電極形成方法を示している。
ゲート電極形成方法を示している。
【0011】本発明では、まず、図1の(a)に示すよ
うに、半導体基板1上にEB(エレクトロンビーム)レ
ジストを塗布してレジスト膜を形成したうえで、所定箇
所に電子ビームを照射することによってレジスト膜のエ
ッチングをなして、脚部形成用の比較的幅の狭い開口部
2を形成する。そして、その比較的幅の狭い開口部2が
形成された第1のレジストパターン3の上から電極金属
(Au)を蒸着して、その開口部2内に250nm程度
の高さをもった電極脚部61を形成する。
うに、半導体基板1上にEB(エレクトロンビーム)レ
ジストを塗布してレジスト膜を形成したうえで、所定箇
所に電子ビームを照射することによってレジスト膜のエ
ッチングをなして、脚部形成用の比較的幅の狭い開口部
2を形成する。そして、その比較的幅の狭い開口部2が
形成された第1のレジストパターン3の上から電極金属
(Au)を蒸着して、その開口部2内に250nm程度
の高さをもった電極脚部61を形成する。
【0012】次いで、第1のレジストパターン3を有機
溶剤によって溶融除去し、電極金属の蒸着層7をリフト
オフさせたうえで、図1の(b)に示すように、レジス
ト5に含まれている有機溶剤によっては溶融しないレジ
ストを塗布して、電極脚部61上にレジスト膜10を形
成する。
溶剤によって溶融除去し、電極金属の蒸着層7をリフト
オフさせたうえで、図1の(b)に示すように、レジス
ト5に含まれている有機溶剤によっては溶融しないレジ
ストを塗布して、電極脚部61上にレジスト膜10を形
成する。
【0013】そして、図1の(c)に示すように、電極
脚部61の先端が所定に裸出するまで、レジスト膜10
をエッチングする。
脚部61の先端が所定に裸出するまで、レジスト膜10
をエッチングする。
【0014】次いで、図1の(d)に示すように、電極
脚部61の先端が裸出しているレジスト膜10の上から
レジストを塗布してレジスト膜を形成したうえで、所定
箇所にUVを照射することによってレジスト膜のパター
ニングをなして、頭部形成用の前記開口部2よりも幅の
広い開口部4を形成する。そして、その開口部4が形成
された第2のレジストパターン5の上から電極金属(A
u)を蒸着して、その開口部4内に1μm程度の厚みを
もった電極頭部62を形成する。
脚部61の先端が裸出しているレジスト膜10の上から
レジストを塗布してレジスト膜を形成したうえで、所定
箇所にUVを照射することによってレジスト膜のパター
ニングをなして、頭部形成用の前記開口部2よりも幅の
広い開口部4を形成する。そして、その開口部4が形成
された第2のレジストパターン5の上から電極金属(A
u)を蒸着して、その開口部4内に1μm程度の厚みを
もった電極頭部62を形成する。
【0015】このようにして形成される電極頭部62に
は、その頂にレジスト膜10上から突出している電極脚
部61の先端に応じた突起11が形成され、また、その
裾に広がる突起9が形成されてしまう。
は、その頂にレジスト膜10上から突出している電極脚
部61の先端に応じた突起11が形成され、また、その
裾に広がる突起9が形成されてしまう。
【0016】次に、図1の(e)に示すように、エッチ
ングによって電極頭部62の突起9,11の除去を行
う。
ングによって電極頭部62の突起9,11の除去を行
う。
【0017】具体的には、電極頭部62の厚みが1μm
程度となるような蒸着を行う場合、KI:I:H2Oの
重量比が2:1:5となるようなKI水溶液で25秒間
程度のエッチングを行う。
程度となるような蒸着を行う場合、KI:I:H2Oの
重量比が2:1:5となるようなKI水溶液で25秒間
程度のエッチングを行う。
【0018】最終的に、図1の(f)に示すように、レ
ジスト膜5,レジスト膜10を有機溶剤により溶融除去
し、電極金属の蒸着層12をリフトオフすることにより
除去して、へこみや突起による変形のないT型のゲート
電極6を得る。
ジスト膜5,レジスト膜10を有機溶剤により溶融除去
し、電極金属の蒸着層12をリフトオフすることにより
除去して、へこみや突起による変形のないT型のゲート
電極6を得る。
【0019】また、図2は本発明の他の実施例を示すも
ので、この場合は、半導体基板1上に形成される電極脚
部61の密着性を向上させるとともに、ショットキー障
壁を兼ねるべく、例えばTiからなる層13を10nm
程度の厚みになるように蒸着によって形成したうえで、
その層13上に電極脚部61を形成するようにしてい
る。そして、電極脚部61の先端が裸出しているレジス
ト膜10上に、接着性向上のために、例えばTiからな
る層14を10nm程度の厚みになるように蒸着によっ
て形成し、その上に電極頭部62を形成するようにして
いる。
ので、この場合は、半導体基板1上に形成される電極脚
部61の密着性を向上させるとともに、ショットキー障
壁を兼ねるべく、例えばTiからなる層13を10nm
程度の厚みになるように蒸着によって形成したうえで、
その層13上に電極脚部61を形成するようにしてい
る。そして、電極脚部61の先端が裸出しているレジス
ト膜10上に、接着性向上のために、例えばTiからな
る層14を10nm程度の厚みになるように蒸着によっ
て形成し、その上に電極頭部62を形成するようにして
いる。
【0020】
【効果】以上、本発明による高周波トランジスタのゲー
ト電極形成方法によれば、へこみや突起による変形のな
い、高周波の伝達特性に優れた高周波トランジスタにお
けるT型のゲート電極を確実に形成することができると
いう利点を有している。
ト電極形成方法によれば、へこみや突起による変形のな
い、高周波の伝達特性に優れた高周波トランジスタにお
けるT型のゲート電極を確実に形成することができると
いう利点を有している。
【図1】本発明による高周波トランジスタのゲート電極
形成方法の一実施例を示す工程図である。
形成方法の一実施例を示す工程図である。
【図2】本発明による高周波トランジスタのゲート電極
形成方法の他の実施例における1つの工程を示す図であ
る。
形成方法の他の実施例における1つの工程を示す図であ
る。
【図3】従来のT型のゲート電極の形成方法の一例を示
す工程図である。
す工程図である。
【図4】従来のT型のゲート電極の形成方法の他の例を
示す工程図である。
示す工程図である。
1 半底体基板 2 脚部形成用の比較的狭い開口部 3 第1のレジストパターン 4 頭部形成用の比較的広い開口部 5 第2のレジストパターン 6 T型のゲート電極 61 電極脚部 62 電極頭部 8 凹部 9 突起 10 レジスト膜 11 突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−53242(JP,A) 特開 平3−27536(JP,A) 特開 昭59−184572(JP,A) 特開 昭60−140766(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/338 H01L 29/812 H01L 29/41 H01L 29/417
Claims (1)
- 【請求項1】 半導体基板上に第1の開口部を有する第
1のレジストパターンを形成して、その上から電極金属
を蒸着して第1の開口部内に電極脚部を形成する工程
と、第1の開口部よりも幅の広い第2の開口部を有し、
その第2の開口部の底方に前記電極脚部の先端が裸出す
るように、その電極脚部上に第2のレジストパターンを
形成して、その上から電極金属を蒸着して第2の開口部
内に電極頭部を形成する工程と、その形成された電極頭
部に生じている突起をエッチングにより除去する工程と
をとるようにした高周波トランジスタのゲート電極形成
方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP04894095A JP3336487B2 (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 高周波トランジスタのゲート電極形成方法 |
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