JPH02295122A - 金属パターン形成法 - Google Patents

金属パターン形成法

Info

Publication number
JPH02295122A
JPH02295122A JP11491789A JP11491789A JPH02295122A JP H02295122 A JPH02295122 A JP H02295122A JP 11491789 A JP11491789 A JP 11491789A JP 11491789 A JP11491789 A JP 11491789A JP H02295122 A JPH02295122 A JP H02295122A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spacer layer
film
photoresist
metal film
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11491789A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuhiro Mori
森 光廣
Akihisa Terano
昭久 寺野
Hiroshi Yanagisawa
柳沢 寛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11491789A priority Critical patent/JPH02295122A/ja
Publication of JPH02295122A publication Critical patent/JPH02295122A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Weting (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は半導体素子等の電極に用いる金属パターン形成
法に係り、特にエッチングの困難な金属材料収をリフト
オフ法により精密な形状に加工する金属パターン形成法
に関する。 [従来の技術1 リフトオフ法は、微細なパターンを形成するのに適して
いる。従来のリフトオフ法は、例えばr昭和48年度電
子通信学会全国大会予稿274″リフトオフ法による微
細パターンの形成法″」において論じられている。 この方法を第2図を用いて説明する。 (a)通常の光リソグラフィーにより、碁板10上の所
望の位置にポジ型ホトレジスト12のパターンを形成す
る。通常、リフトオフを容易にするためSin2膜等の
絶縁膜がスペーサ層11として下地に用いられる。 (b)ポジ型ホトレジスト12をエッチングマスクに用
い、スペーサN11であるSin2膜をH? : NH
4F=1 : 6でウエットエッチングする.この時、
ポジ型ホトレジスト12の下にS i O,膜のアンダ
ーカット部20が生じる6ウエットエッチングを用いる
ため、ホトレジスト開口寸法aにたいして、スペーサ層
開口寸法bは広がっ1てしまう。 (c)金属膜13を真空蒸着する。この時ポジ型ホトレ
ジスト12の上にも金属膜13′が堆積する. (d)レジスト剥離液を用いて、ポジ型ホトレジスト1
2を剥離すると同時にその上に堆積した金属膜13′も
除去し、所望の位置にのみ金属膜13を残す。このよう
にして、最初のポジ型ホトレジスト12のパターンに対
し反転した金属膜13のパターンができる。 リフトオフを容易にするためには、ポジ型ホトレジスト
12の下のSiO■膜のアンダーカット部20により生
じた段差部分に堆積した金属膜13′の被覆不良部から
レジスト剥離時に剥離液が侵入し、ポジ型ホトレジスト
12を侵すことが必要である。この段差部分に金属膜の
割れ目が生じなければ、リフトオフは困難となる。この
ため、蒸着するときは指向性のある蒸着をし、段差部分
のステップ力バレージを悪くする必要がある。しかし、
エッジ力バレージは逆に悪くなり、基板の露出する部分
ができていた。またウエットエッチング法を用いている
ため、ポジ型ホトレジスト開口寸法aと金属膜パターン
寸法b′には寸法の誤差が生じていた。
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては(1)精密な金属膜のパターン
を形成すること、(2)エッジ力バレージのよいこと、
(3)リフトオフの容易なこと、を同時に満足する方法
がない点で問題であった。 本発明は、精密な金属膜のパターンをエッジ力バレージ
良く形成でき、しかもリフトオフも容易にできる方法を
提供するものである。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明においては,ノボラッ
ク系ポジ型ホトレジストを用いてパターンを形成し、該
ホトレジストをマスクとして、選択ドライエッチング法
によりスペーサ層である例えばSi○2膜を精密に加工
した後、該ホトレジストを140℃以上の温度でベーク
し、次にスペーサ層をウエットエッチングする工程をリ
フトオフ法に導入したものである。 [作用】 ノボラック系ポジ型ホトレジストを140℃以上でベー
クすると、該レジストの表面がかたまる.該ホトレジス
トの熱分解により窒素ガスが発生しても、表面からは逃
げ出せなくなり、スペーサ層例えばSin.膜と該レジ
ストとの界面から逃げ出す。このため、該レジストとS
iO2膜との密着性が悪くなる。このウエハをHF :
 NH,F=1=6のようなS i O,膜のエッチン
グ液でエッチングすると、該レジストの下にアンダーカ
ットがはいる。 以上のことについては、ジャーナル オブ アプライド
 ポリマー サイエンス(Journal ofApp
lied Polymer Science)第30巻
,第2号(1985)31!第547〜555頁におい
て述べられている。 この現象を利用し、(1)精密な金属膜のパターンを形
成すること、(2)エッジ力バレージのよいこと、(3
)リフトオフの容易なこと、を同時に満足するりフトオ
フ法を実現できる。 第1図を用いて、以下に説明する。 (a)従来技術と同様に、通常の光リソグラフィーによ
り、基板10上の所望の位置にポジ型ホトレジスト12
のパターンを形成する。リフトオフを容易にするためS
 i O.等の絶縁膜がスペーサ層11として下地に用
いられる。 (b)RIE (リアクテイブ イオン エッチング:
 Reactive Ion Etching)法によ
り、該ホトレジスト12をエッチングマスクとしてスペ
ーサ層11をエッチングする。エッチングはほぼ垂直に
行われ、該ホトレジスト開口寸法aがスペーサ層11に
転写できる。 (C)次に、該基板10を140℃以上でベークした後
、スペーサ層11をウエットエッチングする。この時、
該ホトレジス1〜層12とスペーサ層11の間の密着性
は悪くなっているため、エッチングにより該スペーサ/
!11にアンダーカット部14が生じる。ウエットエッ
チングは等方的に進行するが,エッチング時間が短いの
で、スペーサ層開口寸法bはそれほど広がらない。 レジストベーク温度が200℃を超えると、ホトレジス
トの剥離が困難になる。このためベーク温度は2 0 
0 ’C以下にする。特に好適なベーク温度の範囲は1
. 4 0℃から160℃である。 (d)金属膜13を蒸着する。13′はホトレジスト上
に堆積した金属膜である。 (e)レジスト剥離液を用いて、ポジ型ホトレジスト1
2を剥離すると同時にその上に堆積した金属膜13′も
除去し、所望の位置にのみ金属膜13を残す。このよう
にして、最初のポジ型ホトレジスト12のパターンに対
して反転した金属膜13のパターンができる。 この時、スペーサ層開口寸法bと金属パターン寸法b′
は該ホトレジスト開口寸法aとほぼ同じ寸法で形成でき
る。また基板の露出部分もなく、良好なエッジ力バレー
ジを達成できる。もちろんスペーサ層11のアンダーカ
ット部14のためリフトオフも容易にできる。 さらに蒸着にプラネタリドームを用いると、無指向性の
蒸着をすることが出来、エッジ力バレージをいっそう改
善できる。 [実施例】 以下に、本発明の一実施例を第3図により説明する。 第3図は本発明を、GaAs電界効果型トランジスタ(
 G a A s M E S F E T )のオー
ミソク電極形成に実施したときの断面工程図である。 (a)半絶縁性GaAs基板30上にSi○2膜32を
3000人被着した後、オーミック電極の位置にノボラ
ック系ポジ型ホトレジスト34(#さ1.5μm)を用
いて、所望のパターンを形成する。33はゲート電極、
31はイオン打ち込み層を表わしている。 (b)RIE法を用いて、スペーサ層であるSi○2膜
32をGaAs基板3oが露出するまでドライエッチン
グする。エッチングガスにはC2FGとCHF,の混合
ガスを用いた。S i O2膜32はほぼ垂直にエッチ
ングされ、該レジストパターンの寸法とほぼ等しいSi
−02膜32の開口寸法が得られる。 (c)半絶縁性GaAs基板30を5分から10分間、
]50゜Cでベークし、該レジスト34とS i O2
膜32との密着性を悪くする。この後、HF: NH,
F=1 : 6でを用いて、SiO2膜32のウエット
エッチングを30秒行う。ベークによって,該レジスト
との密着性が悪くなっているため、サイドエッチングが
大きくなり、アンダーカットが約3000人入る。 (d)ソース電極及びドレイン電極として、金飄膜36
および3 6 ’  ( A u − G e / W
 / N i /Au)を無指向蒸着する。金属膜の膜
厚は3000人である。 (e)レジスト剥離液を用いてレジスト34と不要な金
@71136’ をリフトオフする。この時S i O
2膜32にアンダーカットが入っているので、容易にリ
フトオフができる。続いて400℃で合金化処理し,オ
ーミック電極とする。 本発明によれば、金属膜によるエッジ力バレージがよい
ので、オーミック電極工程を経てもGaAs基板が露出
しない。このため、GaAsMESFETの特性を安定
させると共に、特性の面内バラツキを抑制することがで
きる。また寸法精度も良好で、該ホトレジストパターン
寸法とほとんど同じ寸法形状の金属電極が得られる。 ところで、−Jffiにスペーサ層をドライエッチング
することにより、GaAs基板などの基板がドライエッ
チングダメージや汚染の影響を受ける。 半導体素子等を作製する上で、これらは大きな障害とな
る場合が7ある。これを防ぐためには、スペーサ層のド
ライエッチングを途中で止め、ベーク後のウエットエッ
チングのときに、完全にスペーサ層をエッチング除去す
ればよい。 この方法を用いた実施例を第4図を用いて説明する。先
の例と同じ<GaAsMESFETのオーミック電極形
成法に関するものである。 (a)ドライエッチングでは、スペーサ層のSiOz膜
32を厚さ500人程度残しておく。 これにより、ドライエッチングダメージはGaAs基板
3oまで到達することはなレ)。 (b)ベーク後に行う30秒のウエットエッチングでS
 i 02膜32にサイドエッチングをレ1れ、同時に
GaAs基板30上に残った厚さ500人程度のSi○
2膜32を完全に除去する。SiOz膜32上に残留し
ていたエッチング反応生成物である(CFZ)nポリマ
なとも同時に除去できるので、GaAs基板30を汚染
することがなb1。 (c)先に述べた実施例の如く、金属膜36のノ{ター
ンをリフトオフ法によって形成する.本発明によるリフ
トオフ法は、上述の実施例以外の、GaAs電界効果型
トランジスタ(GaAsMESFET).GaAs/G
aAIAs2次元電子ガス電界効果型トランジスタ(2
DEGFET)、GaAs/GaAIAsヘテロ・ノ{
イポーラトランジスタ(HBT).及びこれらを能動素
子として用いた集積回路のn型あるいはp型オーミック
電極の形成に用いても有効である。 またスペーサ層としてSi○2膜を用いた場合について
述べたが、この他PSG.SiN、SiONなどの絶縁
膜を用いてもよい。 さらに本発明は半導体素子以外に、表面弾性波素子の櫛
型電極、ジョセフソン接合素子の電極などの作製に適用
できる。 (発明の効果】 本発明によれば、ドライエッチングで精密なパターン寸
法をスペーサ層に転写できるので、リフトオフ法による
精密な金属膜のパターンを形成できる。一方ノボラック
系ポジ型ホトレジストを140℃以上でベークすること
により、スペーサ層と該レジストとの密着性を悪くし、
さらにウエットエッチングを追加することによりスペー
サ層にアンダーカットを入れることにより,リフトオフ
が容易にできる。この時のウエットエッチング量はわず
かであるので、エッジ力バレージはそこなわれない。 ?らに、ドライエッチングとウエットエッチングの組み
合わせを利用して、上記の効果を維持したまま、ドライ
エッチングによるダメージや汚染の影響を基板が受けな
いように工夫もできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明を用いたりフトオフ法による金属パタ
ーン形成法の工程断面図、第2図は従来のリフトオフ法
による金属パターン形成法の工程断面図、第3図及び第
4図は本発明をGaAsMESFETのオーミック電極
の形成に適用した場合の工程断面図を示す。 符号の説明 10・・・基板、11・・・スペーサ層、12、34・
・・ポジ型ホトレジスト、13、13’ 、36.36
’・・・金属膜、14、20、35・・・アンダーカッ
ト部、30・・・GaAs基板、31・・・イオン打込
み層、32・・・SiO■膜 第1回 /2 第2図 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基板上に金属パターンをリフトオフにより形成する
    方法において、該基板上に絶縁膜を堆積する工程と、該
    絶縁膜表面にノボラック系ポジ型ホトレジストでパター
    ンを形成する工程と、ドライエッチングで該絶縁膜を全
    部または一部分の深さまで選択エッチングする工程と、
    該基板を140℃から200℃の範囲の温度でベークす
    る工程と、該絶縁膜をウエットエッチングでさらに追加
    エッチングする工程と、金属膜を該基板上に被着後リフ
    トオフする工程とから少なくとも成ることを特徴とする
    金属パターン形成法。 2、特許請求の範囲第1項記載の絶縁膜が、SiO_2
    膜、PSG膜、SiN膜、SiON膜の少なくともいず
    れか一者であることを特徴とする金属パターン形成法。
JP11491789A 1989-05-10 1989-05-10 金属パターン形成法 Pending JPH02295122A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11491789A JPH02295122A (ja) 1989-05-10 1989-05-10 金属パターン形成法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11491789A JPH02295122A (ja) 1989-05-10 1989-05-10 金属パターン形成法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02295122A true JPH02295122A (ja) 1990-12-06

Family

ID=14649864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11491789A Pending JPH02295122A (ja) 1989-05-10 1989-05-10 金属パターン形成法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02295122A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07106313A (ja) * 1993-10-05 1995-04-21 Nec Corp 半導体装置の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07106313A (ja) * 1993-10-05 1995-04-21 Nec Corp 半導体装置の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5264382A (en) Method of producing semiconductor device using dummy gate structure
JP3332851B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0260216B2 (ja)
JPH02295122A (ja) 金属パターン形成法
CN114242587A (zh) 具有空气隙结构的GaN HEMT器件及其制备方法
JPS62237763A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2712340B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS63273363A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0240924A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH07107906B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6390171A (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
JPH03145738A (ja) ゲート電極形成方法
JPH02191348A (ja) 半導体装置用電極の形成方法
JPH0629322A (ja) 電界効果トランジスタのゲート電極の形成方法
JPH03268332A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS62177973A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH01214068A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6039875A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0684951A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6161550B2 (ja)
JPS616870A (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
JPH03133144A (ja) 半導体装置の電極形成方法
JPH0485940A (ja) 化合物半導体装置の製造方法
JPH0330438A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH02268445A (ja) 電界効果トランジスタの製造方法