JP3460976B2 - 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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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リフトオフ用
のスペーサ層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。次にスペーサ層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、スペーサ層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内にはスペーサ層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
層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、スペーサ層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リフトオフ用
のスペーサ層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。次にスペーサ層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、スペーサ層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内にはスペーサ層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
層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、スペーサ層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１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、スペーサ層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１７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、スペーサ層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１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、スペーサ層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１７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、スペーサ層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１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１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８と基板１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１の径を２倍にすると基
板１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１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８と基板１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１の径を２倍にすると基
板１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１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
前にリフトオフ用のスペーサ層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、基板の
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
が確保できる前にリフトオフ用のスペーサ層の開口が塞
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
保できる前にリフトオフ用のスペーサ層の開口が塞がる
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
前にリフトオフ用のスペーサ層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、基板の
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
が確保できる前にリフトオフ用のスペーサ層の開口が塞
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
保できる前にリフトオフ用のスペーサ層の開口が塞がる
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リフトオフ用のスペ
ーサ層（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の基板中心に立てた法線
１９を中心とし、半径を略基板半径（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に対して斜めに傾き角度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１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リフトオフ用のスペ
ーサ層（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の基板中心に立てた法線
１９を中心とし、半径を略基板半径（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に対して斜めに傾き角度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１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
θは、形成する電極の形状（スペーサ層の開口の形状）
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
θは、形成する電極の形状（スペーサ層の開口の形状）
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リフトオフ用のスペーサ層（図
示せず）の開口が塞がることが生じない程度に基板１と
蒸着源１８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リフトオフ用のスペーサ層（図
示せず）の開口が塞がることが生じない程度に基板１と
蒸着源１８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１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１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１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１を大きくすることができる。
【００１２】上記実施例は、基板１の上方に蒸着源１８
を配置する場合に付いて説明したが、基板１の下方に蒸
着源１８を配置する場合も同様に適用出来る。
を配置する場合に付いて説明したが、基板１の下方に蒸
着源１８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１８を全て基
板１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１８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１８の量を調節することが出来る。
板１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１８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１８の量を調節することが出来る。
【００１４】上記のいずれの場合にも、複数の蒸着源１
８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１８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、リフトオフ用のスペーサ層（図示せず）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。
８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１８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、リフトオフ用のスペーサ層（図示せず）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 リフトオフ用のスペーサ層
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
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/28
H01L 21/285
H01L 21/338
H01L 29/812
C23C 14/00 - 14/58
Claims (5)
- 【請求項１】表面に電極形状に対応した開口を備えたリ
フトオフ用のスペーサ層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前記スペーサ層の
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 JP2001237198A (ja) | 2001-08-31 |
| JP3460976B2 true JP3460976B2 (ja) | 2003-10-27 |
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ID=18573705
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| 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) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4140440B2 (ja) * | 2003-05-13 | 2008-08-27 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5514869B2 (ja) * | 1972-05-01 | 1980-04-19 | ||
| JPS55158631A (en) * | 1979-05-30 | 1980-12-10 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JP3031079B2 (ja) * | 1992-09-21 | 2000-04-10 | 三菱電機株式会社 | 配線膜形成装置 |
| JP3169151B2 (ja) * | 1992-10-26 | 2001-05-21 | 三菱電機株式会社 | 薄膜形成装置 |
| JP2655094B2 (ja) * | 1994-08-30 | 1997-09-17 | 日本電気株式会社 | 電子銃蒸着装置 |
| JP4086964B2 (ja) * | 1998-06-19 | 2008-05-14 | 株式会社アルバック | 補助アノード電極を有する同軸型真空アーク蒸着源及び蒸着装置 |
-
2000
- 2000-02-23 JP JP2000052139A patent/JP3460976B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2001237198A (ja) | 2001-08-31 |
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