JPH0212820A - 微細電極の形成法 - Google Patents
微細電極の形成法Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、電気抵抗の小さくなる断面Ｔ字型微細電極の
形成法に関するものである。
形成法に関するものである。
（従来の技術）
従来、抵抗の小さい微細電極の形成法として特公昭６１
−７７３７０号公報「パターン形成方法」に記載のもの
が知られている。前記公報記載の形成法を第７図から第
１１図に示す。第７図に示すように、半絶縁性ＧａＡｓ
基板２１上に下層レジスト２２を厚さ０．１〜０．６１
１ｍに塗布し、次いで上層レジスト２３を厚さ０．６μ
ｍ〜２．０ｐｍを下層レジスト２２上に塗布する。次い
で第８図の線図に示される露光量分布の電子線を照射す
る。次いで現像することにより、第９図に示される断面
Ｔ字型のパターンが得られる。その後、第１０図に示す
ように、電極金属材料２４を蒸着し、次いで、リフトオ
フによりレジスト膜２２と２３を除去し、レジスト膜２
３上の電極金属２４を除去すると第１１図に示される電
極２５が得られ、断面Ｔ字型の電極が形成され、電極の
抵抗が下げられるように工夫されている。
−７７３７０号公報「パターン形成方法」に記載のもの
が知られている。前記公報記載の形成法を第７図から第
１１図に示す。第７図に示すように、半絶縁性ＧａＡｓ
基板２１上に下層レジスト２２を厚さ０．１〜０．６１
１ｍに塗布し、次いで上層レジスト２３を厚さ０．６μ
ｍ〜２．０ｐｍを下層レジスト２２上に塗布する。次い
で第８図の線図に示される露光量分布の電子線を照射す
る。次いで現像することにより、第９図に示される断面
Ｔ字型のパターンが得られる。その後、第１０図に示す
ように、電極金属材料２４を蒸着し、次いで、リフトオ
フによりレジスト膜２２と２３を除去し、レジスト膜２
３上の電極金属２４を除去すると第１１図に示される電
極２５が得られ、断面Ｔ字型の電極が形成され、電極の
抵抗が下げられるように工夫されている。
（発明が解決しようとする問題点）
以上述べた形成方法は、電極の抵抗が小さくできる点で
、従来の単層レジストによって形成された電極に改善さ
れているものの、レジスト開口を形成する為の補助露光
が主露光に密着して加えられている為、電子の内部近接
効果によって下部開口寸法の拡大が大きくなり、主露光
の照射領域を小さくする必要がある。又、上部レジスト
開口幅に相当する領域を電子線により露光しなければな
らない。又、上層レジストに用いているＥＢＲ−９（東
し株式会社製のレジストの商品名）の解像度指数は、低
くアンダーカット形状になりにくい為、リフトオフによ
り低抵抗の断面Ｔ字型の電極を形成するには、上層レジ
スト厚を厚くする必要があり、これは、電子線露光にお
いて帯電現像や電子線位置検出の不良の原因となる。
、従来の単層レジストによって形成された電極に改善さ
れているものの、レジスト開口を形成する為の補助露光
が主露光に密着して加えられている為、電子の内部近接
効果によって下部開口寸法の拡大が大きくなり、主露光
の照射領域を小さくする必要がある。又、上部レジスト
開口幅に相当する領域を電子線により露光しなければな
らない。又、上層レジストに用いているＥＢＲ−９（東
し株式会社製のレジストの商品名）の解像度指数は、低
くアンダーカット形状になりにくい為、リフトオフによ
り低抵抗の断面Ｔ字型の電極を形成するには、上層レジ
スト厚を厚くする必要があり、これは、電子線露光にお
いて帯電現像や電子線位置検出の不良の原因となる。
本発明の目的は、このような従来の欠点を除去せしめて
、微細電極の下部開口幅０．１ｐｍか可能であるリフト
オフによる微細電極の形成法を提供することにある。
、微細電極の下部開口幅０．１ｐｍか可能であるリフト
オフによる微細電極の形成法を提供することにある。
（問題を解決するための手段）
本発明は、基板上に形成された２層構造のレジストに電
子線露光を行うことにより得られるパターンを用いて微
細電極を形成する方法であって、前記基板上に第１の電
子線露光用ポジ型レジスト膜を塗布形成し、次いで前記
第１のレジスト膜より高感度である第２の電子線用ポジ
型レジスト膜を前記第１のレジスト膜上に塗布形成する
工程と、前記第２のレジスト膜上に、第１のレジスト膜
の開口幅寸法を決める第１の電子線および前記第１の電
子線の照射領域の両側に間隔をあけて第１の電子線より
弱い露光量でかつ第２のレジスト膜の開口幅寸法を決め
る第２の電子線を照射する工程と、現像して開口部を形
成する工程と、これら開口部を通して電極金属を蒸着す
る工程と、次いで有機洗浄あるいは酸素（０２）プラズ
マによる灰化処理によって前記第１と第２のレジスト及
びレジスト上の不要金属を除去する工程とを具備するこ
とを特徴とする微細電極の形成法を提供するものである
。
子線露光を行うことにより得られるパターンを用いて微
細電極を形成する方法であって、前記基板上に第１の電
子線露光用ポジ型レジスト膜を塗布形成し、次いで前記
第１のレジスト膜より高感度である第２の電子線用ポジ
型レジスト膜を前記第１のレジスト膜上に塗布形成する
工程と、前記第２のレジスト膜上に、第１のレジスト膜
の開口幅寸法を決める第１の電子線および前記第１の電
子線の照射領域の両側に間隔をあけて第１の電子線より
弱い露光量でかつ第２のレジスト膜の開口幅寸法を決め
る第２の電子線を照射する工程と、現像して開口部を形
成する工程と、これら開口部を通して電極金属を蒸着す
る工程と、次いで有機洗浄あるいは酸素（０２）プラズ
マによる灰化処理によって前記第１と第２のレジスト及
びレジスト上の不要金属を除去する工程とを具備するこ
とを特徴とする微細電極の形成法を提供するものである
。
（作用）
上記方法において、低抵抗となる断面Ｔ字型の微細電極
を形成する為、基板上に下層レジスト膜を塗布し、次い
で上層レジスト膜を塗布した後、電子線の照射量に分布
を持たせて露光を行ない、次いで現像して、上層レジス
トの開口寸法が下層レジストの開口寸法より犬なるよう
に形成した後、電極形成金属の蒸着、リフトオフ工程に
よって断面Ｔ字型の微細電極の上部寸法を犬とすること
ができる。又主電子線の照射領域に間隔を持たせて補助
露光を行なっているので、下層レジスト開口の寸法は上
層レジスト開口幅を決める露光量の影響を受けにくい。
を形成する為、基板上に下層レジスト膜を塗布し、次い
で上層レジスト膜を塗布した後、電子線の照射量に分布
を持たせて露光を行ない、次いで現像して、上層レジス
トの開口寸法が下層レジストの開口寸法より犬なるよう
に形成した後、電極形成金属の蒸着、リフトオフ工程に
よって断面Ｔ字型の微細電極の上部寸法を犬とすること
ができる。又主電子線の照射領域に間隔を持たせて補助
露光を行なっているので、下層レジスト開口の寸法は上
層レジスト開口幅を決める露光量の影響を受けにくい。
（実施例）
以下、第１図から第６図を参照して本発明の実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
本発明の方法によって形成される断面Ｔ字型の微細電極
は、第１図（ａ）とそのＡ−Ａ線に沿う断面図である同
図（ｂ）に示している。図示の側で、電極１１の下部寸
法、即ち、基板１２に接する部分の長さＬｂと上部寸法
Ｌｔは、Ｌｂ＝０．１〜０．４１１ｍに対してＬｔ＝０
．６〜１．０ｐｍに形成できる。第２図に示すように基
板１２上に下層レジスト１３としてポリメチルメタアク
リレート（ＰＭＭＡ）を厚さ０．１〜０．３ｐｍとなる
ように塗布し、次いで下層レジスト膜１３上に上層レジ
スト膜１４としてメチルメタアクリレートとメタアクリ
ライアシドの共重合体（Ｐ（ＭＭＡ−ＭＡＡ））を厚さ
０．５μｍ〜１．０ｐｍとなるように塗布形成する。こ
の共重合体は、前記第１のポリメチルメタアクリレート
（ＰＭＭＡ）と混合層を形成せず、さらに解像度指数が
高くアンダカット形状になりやすい。このレジストの組
み合せによるＴ型ゲート形成の試みは全く新規である。
は、第１図（ａ）とそのＡ−Ａ線に沿う断面図である同
図（ｂ）に示している。図示の側で、電極１１の下部寸
法、即ち、基板１２に接する部分の長さＬｂと上部寸法
Ｌｔは、Ｌｂ＝０．１〜０．４１１ｍに対してＬｔ＝０
．６〜１．０ｐｍに形成できる。第２図に示すように基
板１２上に下層レジスト１３としてポリメチルメタアク
リレート（ＰＭＭＡ）を厚さ０．１〜０．３ｐｍとなる
ように塗布し、次いで下層レジスト膜１３上に上層レジ
スト膜１４としてメチルメタアクリレートとメタアクリ
ライアシドの共重合体（Ｐ（ＭＭＡ−ＭＡＡ））を厚さ
０．５μｍ〜１．０ｐｍとなるように塗布形成する。こ
の共重合体は、前記第１のポリメチルメタアクリレート
（ＰＭＭＡ）と混合層を形成せず、さらに解像度指数が
高くアンダカット形状になりやすい。このレジストの組
み合せによるＴ型ゲート形成の試みは全く新規である。
次いで第３図の線図に示す露光量のＤｏを下部レジスト
開口寸法を決める第１の電子線の照射量としてレジスト
膜１３上に照射し、次いで、この第１の電子線から０．
０５１１ｍ以上０．１ｐｍ以下の間隔をおいて、上部レ
ジスト開口寸法を決める第２の電子線を露光量Ｄａでレ
ジスト膜１４上に照射する。これによって上部開口寸法
は照射領域より０．１ｐｍから０．２ｐｍの寸法拡大が
生じ、ゲート抵抗の減少に有利である。さらに下部開口
寸法も０．１ｐｍ程の低減がみられ、ゲート長短縮に有
利である。
開口寸法を決める第１の電子線の照射量としてレジスト
膜１３上に照射し、次いで、この第１の電子線から０．
０５１１ｍ以上０．１ｐｍ以下の間隔をおいて、上部レ
ジスト開口寸法を決める第２の電子線を露光量Ｄａでレ
ジスト膜１４上に照射する。これによって上部開口寸法
は照射領域より０．１ｐｍから０．２ｐｍの寸法拡大が
生じ、ゲート抵抗の減少に有利である。さらに下部開口
寸法も０．１ｐｍ程の低減がみられ、ゲート長短縮に有
利である。
電子線の照射量は、入射エネルギーが２５ｋｅＶの場合
、第１の電子線は１００ｐＣ／ａｍ２以上３００ｐＣ／
ｃｍ２以下で、第２の電子線は４０ｐＣ／ｃｍ２以上１
６０ｐＣ／ｃｍ２以下の場合に、上記パターンが極めて
再現性良く得られる。
、第１の電子線は１００ｐＣ／ａｍ２以上３００ｐＣ／
ｃｍ２以下で、第２の電子線は４０ｐＣ／ｃｍ２以上１
６０ｐＣ／ｃｍ２以下の場合に、上記パターンが極めて
再現性良く得られる。
又、入射エネルギーが５０ｋｅＶの場合、第１の電子線
は、２００ｐＣ／ｃｍ２以上６００ｐＣ／ａｍ２以下で
、第２の電子線は８０ｐＣ／ｃｍ２以上３２０ｐＣ／ａ
ｍ２以下の場合に上記パターンが極めて再現性よく得ら
れる。
は、２００ｐＣ／ｃｍ２以上６００ｐＣ／ａｍ２以下で
、第２の電子線は８０ｐＣ／ｃｍ２以上３２０ｐＣ／ａ
ｍ２以下の場合に上記パターンが極めて再現性よく得ら
れる。
又、入射エネルギーが２０ｋｅＶの場合、第１の電子線
は、６０ｐＣ／ｃｍ２以上２００１１Ｃ／ｃｍ２以下で
、第２の電子線が１５ｐＣ／ａｍ２以上８０ｐＣ／ａｍ
２以下の場合に上記パターンが極めて再現性よく得られ
る。
は、６０ｐＣ／ｃｍ２以上２００１１Ｃ／ｃｍ２以下で
、第２の電子線が１５ｐＣ／ａｍ２以上８０ｐＣ／ａｍ
２以下の場合に上記パターンが極めて再現性よく得られ
る。
次いでメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）とイソプロ
ビールアルコール（ＩＰＡ）の混合液のよってレジスト
膜１３と１４を現像することによって第４図に示すよう
な断面Ｔ字型のレジストパターンを得ることができる。
ビールアルコール（ＩＰＡ）の混合液のよってレジスト
膜１３と１４を現像することによって第４図に示すよう
な断面Ｔ字型のレジストパターンを得ることができる。
次いで第５図に示すように、電極金属材料１５（例えば
チタン（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）あるいはチタン
（Ｔｉ）／白金（Ｐｔ）／金（Ａｕ））を蒸着する。次
いで、有機洗浄あるいは酸素（ｏ２）プラズマの灰化処
理により、レジスト膜１３と１４およびレジスト膜１４
上の電極金属材料１５を除去するので、第６図に示すよ
うに微細電極１１が得られる。以上の実施例においては
、上層及び下層レジストとして各々Ｐ（ＭＭＡ−ＭＡＡ
）、及びＰＭＭＡを用いたが、本発明の効果はこれに限
らヂ例えば上層が高感度ＰＭＭＡ、アクリロニトリルと
メチルメタアクリレートの共重合体Ｐ（ＭＭＡ−ＡＮ）
など他のレジストでも得られる。要するに上層レジスト
が下層レジストより感度の高いことが重要である。
チタン（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）あるいはチタン
（Ｔｉ）／白金（Ｐｔ）／金（Ａｕ））を蒸着する。次
いで、有機洗浄あるいは酸素（ｏ２）プラズマの灰化処
理により、レジスト膜１３と１４およびレジスト膜１４
上の電極金属材料１５を除去するので、第６図に示すよ
うに微細電極１１が得られる。以上の実施例においては
、上層及び下層レジストとして各々Ｐ（ＭＭＡ−ＭＡＡ
）、及びＰＭＭＡを用いたが、本発明の効果はこれに限
らヂ例えば上層が高感度ＰＭＭＡ、アクリロニトリルと
メチルメタアクリレートの共重合体Ｐ（ＭＭＡ−ＡＮ）
など他のレジストでも得られる。要するに上層レジスト
が下層レジストより感度の高いことが重要である。
（発明の効果）
本発明によれば、間隔をもたせた３本の電子線によって
レジスト膜を露光することによって、上層レジスト膜の
開口幅が下層レジスト膜の開口幅より犬となるように形
成されて、断面Ｔ字型の低抵抗電極が形成される。又、
３本の電子線間の未露光部は、内部近接効果により、現
像時に除去されるので、３本の電子線を密接させて露光
せずとも上層レジスト開口幅は、照射領域より０．１ｐ
ｍ〜０．２１１ｍ犬なる寸法とすることができる。
レジスト膜を露光することによって、上層レジスト膜の
開口幅が下層レジスト膜の開口幅より犬となるように形
成されて、断面Ｔ字型の低抵抗電極が形成される。又、
３本の電子線間の未露光部は、内部近接効果により、現
像時に除去されるので、３本の電子線を密接させて露光
せずとも上層レジスト開口幅は、照射領域より０．１ｐ
ｍ〜０．２１１ｍ犬なる寸法とすることができる。
又、下層レジスト開口幅は、上層レジスト開口幅を決め
る露光量の影響を受けにくい。
る露光量の影響を受けにくい。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例により得られ
る電極の断面図、第２図から第６図は、本発明の一実施
例を示す断面工程図、第７図から第１１図は従来例を示
す断面図である。 図において、 １１・・・電極、１２・・・基板、１３・・・下層レジ
スト、１４・・・上層レジスト、１５・・・電極金属材
料、２１・・・基板、２２・・・下層レジスト、 ２３・・・上層レジスト、 ２４・・・電極金属材 料、２５・・・電極。
る電極の断面図、第２図から第６図は、本発明の一実施
例を示す断面工程図、第７図から第１１図は従来例を示
す断面図である。 図において、 １１・・・電極、１２・・・基板、１３・・・下層レジ
スト、１４・・・上層レジスト、１５・・・電極金属材
料、２１・・・基板、２２・・・下層レジスト、 ２３・・・上層レジスト、 ２４・・・電極金属材 料、２５・・・電極。
Claims (1)
- （１）基板上に形成された２層構造のレジストに電子線
露光を行うことにより得られるパターンを用いて微細電
極を形成する方法であって、前記基板上に第１の電子線
露光用ポジ型レジスト膜を塗布形成し、次いで前記第１
のレジスト膜より高感度である第２の電子線用ポジ型レ
ジスト膜を前記第１のレジスト膜上に塗布形成する工程
と、前記第２のレジスト膜上に、第１のレジスト膜の開
口幅寸法を決める第１の電子線および前記第１の電子線
の照射領域の両側に間隔をあけて第１の電子線の露光量
より弱くかつ第２のレジスト膜の開口幅寸法を決める第
２の電子線を照射する工程と、現像して開口部を形成す
る工程とこれら開口部を通して電極金属を蒸着する工程
と、次いで有機洗浄あるいは酸素（Ｏ＿２）プラズマに
よる灰化処理によって前記第１と第２のレジスト及びレ
ジスト上の不要金属を除去する工程とを具備することを
特徴とする微細電極の形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16404588A JPH0212820A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 微細電極の形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16404588A JPH0212820A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 微細電極の形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0212820A true JPH0212820A (ja) | 1990-01-17 |
Family
ID=15785754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16404588A Pending JPH0212820A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 微細電極の形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0212820A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008124443A (ja) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Northrop Grumman Space & Mission Systems Corp | 高電子移動度トランジスタ半導体デバイスおよびその製造方法 |
-
1988
- 1988-06-29 JP JP16404588A patent/JPH0212820A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008124443A (ja) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Northrop Grumman Space & Mission Systems Corp | 高電子移動度トランジスタ半導体デバイスおよびその製造方法 |
| JP2014116638A (ja) * | 2006-11-14 | 2014-06-26 | Northrop Grumman Systems Corp | 高電子移動度トランジスタ半導体デバイスおよびその製造方法 |
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