JPH0360113A - リフトオフ用レジストパターン形成方法 - Google Patents
リフトオフ用レジストパターン形成方法Info
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- JPH0360113A JPH0360113A JP19391489A JP19391489A JPH0360113A JP H0360113 A JPH0360113 A JP H0360113A JP 19391489 A JP19391489 A JP 19391489A JP 19391489 A JP19391489 A JP 19391489A JP H0360113 A JPH0360113 A JP H0360113A
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Landscapes
- Electron Beam Exposure (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。
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、化合物半導体デバイスに用いられているマツ
シュルーム型ゲートを形成するための電子ビームを用い
たリフトオフ用レジストパターン形成方法に関する。
シュルーム型ゲートを形成するための電子ビームを用い
たリフトオフ用レジストパターン形成方法に関する。
化合物半導体デバイスではゲート長の微細化によるゲー
ト抵抗の増大が問題となっている。
ト抵抗の増大が問題となっている。
そこでゲート長を微細化したままゲート抵抗の低減を図
ることのできる、マツシュルーム型ゲートの必要性が高
まっている。マツシュルーム型ゲートとは、ゲートを断
面より見たときに半導体基板と接しているゲート下部の
ゲート長は微細として、ゲート上部はゲート下部に比べ
て数倍程度の幅を持っている、マツシュルームに似た構
造のゲートを言う。
ることのできる、マツシュルーム型ゲートの必要性が高
まっている。マツシュルーム型ゲートとは、ゲートを断
面より見たときに半導体基板と接しているゲート下部の
ゲート長は微細として、ゲート上部はゲート下部に比べ
て数倍程度の幅を持っている、マツシュルームに似た構
造のゲートを言う。
この構造ではゲート下部は微細なためデバイスの高速化
が図れると同時に、ゲート上部の断面積が大きいためゲ
ート抵抗の低減を図ることができる。マツシュルーム型
ゲートは以上のような特長を有するために、化合物半導
体デバイスの性能向上に必要不可欠な技術となっている
。
が図れると同時に、ゲート上部の断面積が大きいためゲ
ート抵抗の低減を図ることができる。マツシュルーム型
ゲートは以上のような特長を有するために、化合物半導
体デバイスの性能向上に必要不可欠な技術となっている
。
このマツシュルーム型ゲートはリフトオフによって形成
する方法が一般的であり、それ以外の方法では実用性が
低い。
する方法が一般的であり、それ以外の方法では実用性が
低い。
従来のマツシュルーム型ゲートを形成するためのリフト
オフ用レジストパターン形成方法を第２図を参照して以
下に示す。すなわち第２図は従来技術によるリフトオフ
用しジストパ９−ン形成工程を示す断面図であって、符
号１は第１電子ビームレジスト、２は半導体基板、３は
第２電子ビームレジスト、４は高エネルギー電子ビーム
を意味する。従来法では、まず例えばポリメチルメタク
リレート （ＰＭＭＡ）のような低感度のポジ型レジス
ト１を下層レジストとじ−Ｃ半導体基板２上に塗布、ベ
ータを行う。その上に松下ポジ型しジス） （ＭＰＲ
）のような下層レジストに対して高感度なポジ型レジス
ト３を塗布、ベータを行い、第２図（ａ）に示す２層の
レジスト構成とする。このとき上層と下層レジストの感
度差は３〜４倍程度になるようにレジストを選ぶ必要が
ある。この試料に２０〜３０ＫＶの一般に使われている
エネルギーの電子ビーム４で図形を描画する〔第２図（
ｂ）〕。次に現像〔例えばＰＭＭＡ／ＭＰＨのレジ・ス
ト構成の場合、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）１
に対しイソプロピルアルコール（ＩＰΔ）３の混合溶液
〕を行い、リフトオフに適した断面形状を持つレジスト
パターンを得る〔第２図（Ｃ）〕この従来法は２種類の
レジストの感度差を利用する。すなわち、下層レジスト
に上層レジストより低感度なレジストを使用し、１種類
のエネルギーの電子ビームを用いた単一ドーズ量による
１回の描画と１回の現像を行う。下部に微細な開口幅を
持つパターンを形成できるドーズは及び現像条件では、
上層レジスト部は下層レジスト部に比較してパターン形
成するために必要なドーズ量は少なくてよいため、上層
レジスト部では幅の広いパターンが形成できる。したが
って、前記方法では、使用するレジストの種類、レジス
トに与えるドーズ量、現像条件によって上部開口幅と下
口開口幅が決まる。
オフ用レジストパターン形成方法を第２図を参照して以
下に示す。すなわち第２図は従来技術によるリフトオフ
用しジストパ９−ン形成工程を示す断面図であって、符
号１は第１電子ビームレジスト、２は半導体基板、３は
第２電子ビームレジスト、４は高エネルギー電子ビーム
を意味する。従来法では、まず例えばポリメチルメタク
リレート （ＰＭＭＡ）のような低感度のポジ型レジス
ト１を下層レジストとじ−Ｃ半導体基板２上に塗布、ベ
ータを行う。その上に松下ポジ型しジス） （ＭＰＲ
）のような下層レジストに対して高感度なポジ型レジス
ト３を塗布、ベータを行い、第２図（ａ）に示す２層の
レジスト構成とする。このとき上層と下層レジストの感
度差は３〜４倍程度になるようにレジストを選ぶ必要が
ある。この試料に２０〜３０ＫＶの一般に使われている
エネルギーの電子ビーム４で図形を描画する〔第２図（
ｂ）〕。次に現像〔例えばＰＭＭＡ／ＭＰＨのレジ・ス
ト構成の場合、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）１
に対しイソプロピルアルコール（ＩＰΔ）３の混合溶液
〕を行い、リフトオフに適した断面形状を持つレジスト
パターンを得る〔第２図（Ｃ）〕この従来法は２種類の
レジストの感度差を利用する。すなわち、下層レジスト
に上層レジストより低感度なレジストを使用し、１種類
のエネルギーの電子ビームを用いた単一ドーズ量による
１回の描画と１回の現像を行う。下部に微細な開口幅を
持つパターンを形成できるドーズは及び現像条件では、
上層レジスト部は下層レジスト部に比較してパターン形
成するために必要なドーズ量は少なくてよいため、上層
レジスト部では幅の広いパターンが形成できる。したが
って、前記方法では、使用するレジストの種類、レジス
トに与えるドーズ量、現像条件によって上部開口幅と下
口開口幅が決まる。
従来法では、ある特定の感度差を持つ２種類のレジスト
を使用する必要があり、更に特定の現像条件のときのみ
所望の開口幅をもつレジストパターンが形成できるため
に、任意のレジストの選択をすることができず、また現
像条件も限られるため高解像性が得られにくい欠点があ
った。また多層にレジストを塗布することからパターン
形成工程が多くなりデバイス形成のためのターンアラン
ドタイムが長くなる欠点があった。
を使用する必要があり、更に特定の現像条件のときのみ
所望の開口幅をもつレジストパターンが形成できるため
に、任意のレジストの選択をすることができず、また現
像条件も限られるため高解像性が得られにくい欠点があ
った。また多層にレジストを塗布することからパターン
形成工程が多くなりデバイス形成のためのターンアラン
ドタイムが長くなる欠点があった。
本発明の目的は、従来法のリフトオフ用レジストパター
ンの形成工程のターンアランドタイムを短縮すること、
並びにレジストの選択条件及び現像条件の制限を解決す
ることによって、微細なゲート長を持つマツシュルーム
型ゲート形成のためのリフトオフ用レジストパターンを
電子ビームを用いて形成可能にすることにある。
ンの形成工程のターンアランドタイムを短縮すること、
並びにレジストの選択条件及び現像条件の制限を解決す
ることによって、微細なゲート長を持つマツシュルーム
型ゲート形成のためのリフトオフ用レジストパターンを
電子ビームを用いて形成可能にすることにある。
本発明を概説すれば、本発明はりフトオフ用しジストパ
ターン形成方法に関する発明であって、電子ビーム描画
技、術を用いるパターン３［方法において、１種類のレ
ジスト材料を試料に塗布する工程、２種類の異なる工・
ネルギーの電子ビームにより図形を描画する工程、及び
１回の現像工程の各工程を包含することを特徴とする。
ターン形成方法に関する発明であって、電子ビーム描画
技、術を用いるパターン３［方法において、１種類のレ
ジスト材料を試料に塗布する工程、２種類の異なる工・
ネルギーの電子ビームにより図形を描画する工程、及び
１回の現像工程の各工程を包含することを特徴とする。
本発明は、下部開口部はレジスト膜厚より十分にレジス
ト中の侵入深さの大きい高エネルギーの電子ビーム、上
部開口部は所望の深さを現像できる低エネルギーの電子
ビームの２種の異なったエネルギーの電子ビームを同一
場所にそれぞれを最適なドーズ量で描画することによっ
て、単層に塗布したポジ型レジストを用いてマツシュル
ーム型ゲート形成に適した断面形状を持つリフトオフ用
レジストパターンを得ることを主要な特徴とする。また
電子ビームはイオンビームに比べて微細に集束すること
ができ、描画装置の完成度も高くより実用的であるため
、本発明は特に電子ビームを用いることも特徴とする。
ト中の侵入深さの大きい高エネルギーの電子ビーム、上
部開口部は所望の深さを現像できる低エネルギーの電子
ビームの２種の異なったエネルギーの電子ビームを同一
場所にそれぞれを最適なドーズ量で描画することによっ
て、単層に塗布したポジ型レジストを用いてマツシュル
ーム型ゲート形成に適した断面形状を持つリフトオフ用
レジストパターンを得ることを主要な特徴とする。また
電子ビームはイオンビームに比べて微細に集束すること
ができ、描画装置の完成度も高くより実用的であるため
、本発明は特に電子ビームを用いることも特徴とする。
従来法では２層に塗布したレジスト構成で１種類のエネ
ルギーの電子ビームを用いるのに対して、本方法は単層
に塗布したレジスト構成で２種類のエネルギーの電子ビ
ームを用いる点が異なる。
ルギーの電子ビームを用いるのに対して、本方法は単層
に塗布したレジスト構成で２種類のエネルギーの電子ビ
ームを用いる点が異なる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されない。
本発明はこれら実施例に限定されない。
実施例
以下、本発明に係わるリフトオフ用レジストパターン形
成方法の１実施例につき第１図を参照して詳細に説明す
る。なお、第１図は本発明を実施するためのリフトオフ
用しジストパターン形成工程の１例の概要を示す断面図
であって、符号２は半導体基板、４は高エネルギー電子
ビーム、５は電子ビームレジスト、６は下部開口部、７
は上部開口部、８は低エネルギー電子ビームを意味する
。
成方法の１実施例につき第１図を参照して詳細に説明す
る。なお、第１図は本発明を実施するためのリフトオフ
用しジストパターン形成工程の１例の概要を示す断面図
であって、符号２は半導体基板、４は高エネルギー電子
ビーム、５は電子ビームレジスト、６は下部開口部、７
は上部開口部、８は低エネルギー電子ビームを意味する
。
この第１図に示す実施例については電子ビーム用ポジ型
レジスト５としてＰＭＭＡを用い、まず半導体基板（シ
リコン）２上にＩＩＰｒｎの厚さに塗布し、１６０℃で
３０分間の通常のベーキング処理をし、１種類のレジス
トによる単層レジスト層を基板に構成する〔第１図（ａ
）〕。次いで下部開口部６を形成するために高エネルギ
ー（２５ＫＶ）の電子ビーム４を用い、所望の開口幅を
形成できるドーズ量（８０μＣ／ｃｍ’）で描画する〔
第１図（ｂ）〕。次に上部開口部７を形成するための低
エネルギー（５ＫＶ）の電子ビーム８を用い、所望の開
口幅を形成できるドーズ量（４０μｃ／ｃｍ’ ）で描
画する〔第１図（Ｃ）〕。下部開口部を形成するための
電子のエネルギーは、本実施例では２５ＫＶを用いたが
、２５ＫＶを超えるエネルギーとしてもよいことは明ら
かである。また描画の順序は逆となってもよい。更に上
部開口部を形成するための描画において４０μＣ／ｃｍ
２より多くのドーズ量を与えることにより更に広い開口
幅を得ることもできる。次に一般に用いられている標準
現像条件（ＭＩＢＫ／ＩＰＡ＝１／３）で現像を行う。
レジスト５としてＰＭＭＡを用い、まず半導体基板（シ
リコン）２上にＩＩＰｒｎの厚さに塗布し、１６０℃で
３０分間の通常のベーキング処理をし、１種類のレジス
トによる単層レジスト層を基板に構成する〔第１図（ａ
）〕。次いで下部開口部６を形成するために高エネルギ
ー（２５ＫＶ）の電子ビーム４を用い、所望の開口幅を
形成できるドーズ量（８０μＣ／ｃｍ’）で描画する〔
第１図（ｂ）〕。次に上部開口部７を形成するための低
エネルギー（５ＫＶ）の電子ビーム８を用い、所望の開
口幅を形成できるドーズ量（４０μｃ／ｃｍ’ ）で描
画する〔第１図（Ｃ）〕。下部開口部を形成するための
電子のエネルギーは、本実施例では２５ＫＶを用いたが
、２５ＫＶを超えるエネルギーとしてもよいことは明ら
かである。また描画の順序は逆となってもよい。更に上
部開口部を形成するための描画において４０μＣ／ｃｍ
２より多くのドーズ量を与えることにより更に広い開口
幅を得ることもできる。次に一般に用いられている標準
現像条件（ＭＩＢＫ／ＩＰＡ＝１／３）で現像を行う。
５ＫＶのエネルギーの電子ビームのレジスト（ＰＭＭＡ
）中での飛程は約０．６４．である。そのため、その厚
さ以上深くは電子が到達しないので、０．６４Ｆｍ以上
は深く現像されない。また第１図（Ｃ）に示すように、
電子はレジストの断面より見たとき円状に散乱されるた
め、現像後のパターンはパターン上部にリフトオフする
ために必要なひさしが形成される。以上の工程で第１図
（ｄ）に示すマツシュルーム型ゲート形成に適したリフ
トオフ用レジストパターンが得られる。この後、金属を
蒸着、レジストをはく離する通常の工程を経てマツシュ
ルーム型ゲートが得られる。
）中での飛程は約０．６４．である。そのため、その厚
さ以上深くは電子が到達しないので、０．６４Ｆｍ以上
は深く現像されない。また第１図（Ｃ）に示すように、
電子はレジストの断面より見たとき円状に散乱されるた
め、現像後のパターンはパターン上部にリフトオフする
ために必要なひさしが形成される。以上の工程で第１図
（ｄ）に示すマツシュルーム型ゲート形成に適したリフ
トオフ用レジストパターンが得られる。この後、金属を
蒸着、レジストをはく離する通常の工程を経てマツシュ
ルーム型ゲートが得られる。
なお、本方法ではレジストはポジ型ならばどのような電
子ビーム用レジストでもよい。
子ビーム用レジストでもよい。
実施例２
リフトオフを行うための実用的なレジスト膜厚は０．５
〜２／７−ＩＴ＋である。この膜厚の約５０〜８０％の
深さを上部開口幅とするときゲートの３倍以上の低抵抗
化が図れるマツシュルーム型ゲートのためのパターンを
形成することができた。このためには０．２５〜１．６
Ｆｒｎの侵入深さを持つ電子ビームを用いる必要がある
ことから、上部開口部を形成するための加速電圧は３〜
９ＫＶとしなければならない。２ＫＶ以下では電子のレ
ジスト中への侵入距離が小さいため低抵抗化に十分な断
面積を持つ上部開口幅を形成できなかった。またｌｏＫ
Ｖ以上のエネルギーでは電子はレジスト膜厚以上侵入す
るためマツシュルーム型ゲート形成に必要なレジストパ
ターンは得られなかった。一方、下部開口部を形成する
ための電子の加速電圧は本実施例では２５ＫＶを用いた
が、５０ＫＶのエネルギーとしたときも微細な開口幅が
得られた。しかし２０ＫＶ未満のエネルギーではレジス
ト中の電子の散乱が大きくなるために微細な下部開口幅
ができなかった。そこで下部開口幅を形成するためのエ
ネルギーは２０ＫＶ以上のエネルギーとすることが必要
である。
〜２／７−ＩＴ＋である。この膜厚の約５０〜８０％の
深さを上部開口幅とするときゲートの３倍以上の低抵抗
化が図れるマツシュルーム型ゲートのためのパターンを
形成することができた。このためには０．２５〜１．６
Ｆｒｎの侵入深さを持つ電子ビームを用いる必要がある
ことから、上部開口部を形成するための加速電圧は３〜
９ＫＶとしなければならない。２ＫＶ以下では電子のレ
ジスト中への侵入距離が小さいため低抵抗化に十分な断
面積を持つ上部開口幅を形成できなかった。またｌｏＫ
Ｖ以上のエネルギーでは電子はレジスト膜厚以上侵入す
るためマツシュルーム型ゲート形成に必要なレジストパ
ターンは得られなかった。一方、下部開口部を形成する
ための電子の加速電圧は本実施例では２５ＫＶを用いた
が、５０ＫＶのエネルギーとしたときも微細な開口幅が
得られた。しかし２０ＫＶ未満のエネルギーではレジス
ト中の電子の散乱が大きくなるために微細な下部開口幅
ができなかった。そこで下部開口幅を形成するためのエ
ネルギーは２０ＫＶ以上のエネルギーとすることが必要
である。
以上説明したように、本発明によればマツシュルーム型
ゲートを形成するために必要なレジストパターンを１種
類のレジストのみを用いた単層のレジスト構成で形成で
きる。そのため２種類のレジストを用いている従来技術
に比ベレジスト塗布の工程が簡略化されるため、デバイ
ス製作のターンアランドタイムが短縮できる。
ゲートを形成するために必要なレジストパターンを１種
類のレジストのみを用いた単層のレジスト構成で形成で
きる。そのため２種類のレジストを用いている従来技術
に比ベレジスト塗布の工程が簡略化されるため、デバイ
ス製作のターンアランドタイムが短縮できる。
また従来技術では２種類のレジストの感度差を考慮して
レジストを選択する必要があったが、本発明ではレジス
トは１種類のみ用いているために、使用するポジ型電子
ビーム用レジストは任意に選ぶことができ、高解像性レ
ジストを用いて微細なゲート長を持つマツシュルーム型
ゲートを形成できる。
レジストを選択する必要があったが、本発明ではレジス
トは１種類のみ用いているために、使用するポジ型電子
ビーム用レジストは任意に選ぶことができ、高解像性レ
ジストを用いて微細なゲート長を持つマツシュルーム型
ゲートを形成できる。
第１図は本発明を実施するためのリフトオフ用レジスト
パターン形成工程の１例の概要を示す断面図、第２図は
従来技術によるリフトオフ用レジストパターン形成工程
を示す断面図である。 ｌ：第１電子ビームレジスト、２：半導体基板、３：第
２電子ビームレジスト、４：高エネルギー電子ビーム、
５：電子ビームレジスト、６：下部開口部、７：上部開
口部、８：低エネルギー電子ビーム （（２） （ｂ） ８／ 図 （Ｃ４”） （ｂン
パターン形成工程の１例の概要を示す断面図、第２図は
従来技術によるリフトオフ用レジストパターン形成工程
を示す断面図である。 ｌ：第１電子ビームレジスト、２：半導体基板、３：第
２電子ビームレジスト、４：高エネルギー電子ビーム、
５：電子ビームレジスト、６：下部開口部、７：上部開
口部、８：低エネルギー電子ビーム （（２） （ｂ） ８／ 図 （Ｃ４”） （ｂン
Claims (1)
- １、電子ビーム描画技術を用いるパターン形成方法にお
いて、１種類のレジスト材料を試料に塗布する工程、２
種類の異なるエネルギーの電子ビームにより図形を描画
する工程、及び１回の現像工程の各工程を包含すること
を特徴とするリフトオフ用レジストパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19391489A JPH0360113A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | リフトオフ用レジストパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19391489A JPH0360113A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | リフトオフ用レジストパターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0360113A true JPH0360113A (ja) | 1991-03-15 |
Family
ID=16315844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19391489A Pending JPH0360113A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | リフトオフ用レジストパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0360113A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6300414B1 (en) | 1998-08-28 | 2001-10-09 | Basf Corporation | Additive for coating compositions for adhesion to TPO substrates |
| US6423778B1 (en) | 1999-06-30 | 2002-07-23 | Basf Corporation | Process for coating olefinic substrates |
| KR100422811B1 (ko) * | 1996-10-05 | 2004-06-16 | 주식회사 하이닉스반도체 | 전자빔장치를이용한패턴형성방법 |
| US6939916B2 (en) * | 2000-11-07 | 2005-09-06 | Basf Corporation | Adhesion promoter, coating compositions for adhesion to olefinic substrates and methods therefor |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP19391489A patent/JPH0360113A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100422811B1 (ko) * | 1996-10-05 | 2004-06-16 | 주식회사 하이닉스반도체 | 전자빔장치를이용한패턴형성방법 |
| US6300414B1 (en) | 1998-08-28 | 2001-10-09 | Basf Corporation | Additive for coating compositions for adhesion to TPO substrates |
| US6841619B2 (en) | 1998-08-28 | 2005-01-11 | Basf Corporation | Compound and coating compositions for adhesion to olefinic substrates |
| US6423778B1 (en) | 1999-06-30 | 2002-07-23 | Basf Corporation | Process for coating olefinic substrates |
| US6939916B2 (en) * | 2000-11-07 | 2005-09-06 | Basf Corporation | Adhesion promoter, coating compositions for adhesion to olefinic substrates and methods therefor |
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