JPH042136A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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〕 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に、リソグラ
フィ工程において微細なパターンを形成する半導体装置
の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造工程において、リソグラフィ技術は欠
かせないものである。このリソグラフィ技術は、半導体
基板上にレジスト材料を塗布し、マスクを介してレジス
トに紫外線を照射し、現像することにより、レジストパ
ターンを形成するものである。そして、このレジストパ
ターンをマスクとして基板材料を選択除去し、集積回路
を形成する。

例えば、ＭＥＳＦＥＴ　（ショットキー接合形電界効果
トランジスタ）のゲート電極を形成する際のレジストパ
ターンは第４図の平面図に示される。

ゲート電極は、通常、プラズマを用いたドライ・エツチ
ングによって形成される。つまり、直線状に細長く形成
されたレジストパターンの空領部１にのみイオンが通過
することにより、レジストパターン下に形成されたシリ
コン窒化膜等の下地膜が選択的に除去される。そして、
この除去部に露出した半導体基板上にゲート電極がレジ
ストパターンに沿って形成される。

また、ドライエツチング法によるパターニングは、半導
体基板表面がイオンの衝突の際の衝撃により損傷するこ
とがある。このため、この損傷を回避するため、化学溶
液を用いたウェットエツチング法が適用される場合があ
る。この場合には、直線状に細長く形成されたレジスト
パターンの空領部１にのみ化学溶液が入り込むことによ
り、レジストパターン下に形成された下地膜が選択的に
除去される。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、最近のＦＥＴのゲート長は高速動作の要
請から極めて短く形成されつつあるため、上記従来の化
学溶液を用いたウェットエツチング法にあっては、下地
膜がレジストパターン通りに正確に選択除去されないと
いう問題が発生した。

このため、このエツチングむらによってパターン不良が
多数発生し、製造される半導体チップの歩留まりが低下
してしまう。

例えば、第３図に示されるＭＥＳＦＥＴのゲート電極の
製造途中における断面図において、ゲート長りは極めて
短いため、化学溶液はレジストパターンの微細な空領部
２に浸み込みずらくなる。

従って、レジストパターン下に形成された下地膜３に化
学溶液が十分に浸透しなくなる。このため、下地膜３は
図示のようにパターン通りに選択除去されなくなる。

本発明は、化学溶液のレジストパターンへの浸み込み性
（濡れ性）を改善し、半導体チ・ンプの歩留まりの低下
を招かない半導体装置の製造方法を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、一端に大きな面積部分を有する極めて微細な
レジストパターンを形成する第１の工程と、このレジス
トパターン下に形成された下地膜をレジストパターンを
介して化学溶液により選択的に除去する第２の工程とを
備えたものである。

Ｃ作用〕 化学溶液はレジストパターンの一端部に形成された大き
な面積部分に溜まり、ここに溜まった化学溶液はその浸
透圧により微細なレジストパターンの空領部に十分浸み
込むようになる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例によるＧ　ａ　Ａ　ｓ　Ｍ　
ＥＳＦＥＴのゲート電極の製造工程を示す断面図でり、
第１図はこの製造工程において使用されるレジストパタ
ーンの平面図である。

ＧａＡｓを材料とする半絶縁性半導体基板にシリコン窒
化膜またはシリコン酸化膜などの下地膜１１を形成し、
さらに、この下地膜上に感光性有機高分子（ホトレジス
ト）溶液を滴下し、スピンコード法により、適当な厚さ
のホトレジスト膜１２を形成する。そして、このホトレ
ジスト膜１２上にホトマスクをあて、このホトマスクを
通して紫外線を数秒間照射してホトレジスト膜１２に化
学反応を起こさせる。紫外線が照射された部分のホトレ
ジスト膜１２は回答化し、この回答化した部分を現像液
によって除去することにより、ホトレジスト膜１２をバ
ターニングし、第１図（ａ）または（ｂ）に示されるレ
ジストパターン１３を形成する（第２図（ａ）参照）。

このレジストパターン１３は極めて細く形成し、例えば
、パターン線１３ａの幅が０．５μｍ以下になるように
形成する。また、このレジストパターン１３の一端部に
は大きな面積部分１３ｂを形成する。第１図（ａ）に示
される大きな面積部分１３ｂはほぼ四角形の形状をして
おり、同図（ｂ）に示される大きな面積部分１３ｂはほ
ぼ三角形の形状をしているが、その形状はこれら形状に
限定されるものではなく、その他の円形や多角形等のい
かなる形状であっても良い。

この後、このホトレジスト膜１２をマスクとしてウェッ
トエツチングを行う。この際、レジストパターン１３の
大きな面積部分１３ｂには十分な量の化学溶液が溜まり
、溜まった化学溶液はその浸透圧によって極めて微細な
パターン線１３ａに浸み込んで行く。このため、ウェッ
トエツチングのための化学溶液は、レジストパターン１
３の空領部に露出した下地膜１１に十分に浸透する。従
って、このウェットエツチングにより、下地膜１１はレ
ジストパターン１３通りに正確に選択除去される（同図
（ｂ）参照）。

次に、半導体ウェハ全面に電極金属１４を蒸着しく同図
（Ｃ）参照）、ホトレジスト膜１２を剥離することによ
り、ゲート電極１５をバターニングする（同図（ｄ）参
照）。

このように本実施例によれば、レジストパターン１３の
一端部に大きな面積部分１３ｂを設けることにより、ウ
ェットエツチングのための化学溶液は微細なパターン線
１３ａに十分浸み込むようになり、下地膜１１はレジス
トパターン１３通りに正確に選択除去される。このため
、従来のパターン不良は減少し、得られるＦＥＴチップ
の歩留まりは向上する。

なお、上記実施例においては本発明をＭＥＳＦＥＴのゲ
ート電極の製造プロセスに適用した場合について説明し
たが、これに限定されることはなく、他の微細なパター
ンを製造する際にも適用することが可能であり、この場
合においても上記実施例と同様な効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、化学溶液はレジス
トパターンの一端部に形成された大きな面積部分に溜ま
り、ここに溜まった化学溶液はその浸透圧により微細な
レジストパターンの空領部に十分浸み込むようになる。

このため、レジストパターン下に形成された下地膜に化
学溶液が十分浸透して溶液の濡れ性は改善され、パター
ンが極めて微細であっても下地膜はレジストパターン通
りに正確に選択除去される。従って、製造歩留まりの高
い半導体装置の製造方法を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるレジストパターンの形
状を示す平面図、第２図はこのレジストパターンを使用
してＭＥＳＦＥＴのゲート電極を製造する際の各工程に
おけるＦＥＴの断面図、第３図は従来のレジストパター
ンを使用して装置を製造した際に発生するパターン不良
例を示す断面図、第４図は従来のレジストパターンの形
状を示す平面図である。 １１・・・下地膜、１２・・・ホトレジスト膜、１３・
・・レジストパターン、１３ａ・・・パターン線、１、
３　ｂ・・・大きな面積部分、１４・・・電極金属、１
５・・・ゲート電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　一端に大きな面積部分を有する極めて微細なレジスト
   パターンを形成する第１の工程と、このレジストパター
   ン下に形成された下地膜を前記レジストパターンを介し
   て化学溶液により選択的に除去する第２の工程とを備え
   たことを特徴とする半導体装置の製造方法。