JPH05152294A - Formation of fine pattern and manufacture of semiconductor device - Google Patents

Formation of fine pattern and manufacture of semiconductor device

Info

Publication number
JPH05152294A
JPH05152294A JP31776991A JP31776991A JPH05152294A JP H05152294 A JPH05152294 A JP H05152294A JP 31776991 A JP31776991 A JP 31776991A JP 31776991 A JP31776991 A JP 31776991A JP H05152294 A JPH05152294 A JP H05152294A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist
pattern
metal film
layer resist
metal
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
JP31776991A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Minami
裕之 巳浪
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP31776991A priority Critical patent/JPH05152294A/en
Publication of JPH05152294A publication Critical patent/JPH05152294A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To form a pattern which is finer than a fine pattern formed on an upper layer by using an upper layer resist which is sensitive to ultraviolet ray and a lower layer resist which is not sensitive thereto. CONSTITUTION:At first, a lower layer resist 2 which is not sensitive to ultraviolet ray is applied to a surface of a substrate 1 and an upper layer resist 3 which enables image inversion and is sensitive to untraviolet ray is applied thereto. An opening 4 of a trapezoid cross section is acquired in the upper layer resist 3 by carrying out image inversion processing. Then, after a metallic film 5 is formed all over the upper layer resist 3 and a metallic film pattern 6 is formed in an exposed surface of the lower layer resist 2, the upper layer resist 3 and the metallic film 5 are fused and removed and the metallic film pattern 6 is made to remain on the lower layer resist 2. Then, the lower layer resist 2 is etched using O2 reactive ion etching method and a pattern 2a of the lower layer resist is formed. The metallic film pattern 6 is removed and a lower resist pattern 2a having a size Lb which is smaller than a size La of the opening 4 of the upper layer resist is acquired.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造に
関連する微細パターンの形成方法、その様な形成方法を
利用した電極の形成方法、および半導体装置の製造方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a fine pattern related to manufacturing a semiconductor device, a method for forming an electrode using such a forming method, and a method for manufacturing a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】個別半導体素子および集積回路などの半
導体装置の製造過程では、所望の形状寸法を持つ電極や
配線を形成するために、レジストの微細パターンを形成
する必要が屡々生ずる。寸法が1μm以上のパターンは
比較的容易に形成できるが、0.5μmあるいはそれ以
下の微細なパターンの形成はかなり困難である。
2. Description of the Related Art In the process of manufacturing semiconductor devices such as individual semiconductor elements and integrated circuits, it is often necessary to form a fine pattern of resist in order to form electrodes and wirings having a desired shape and dimension. A pattern having a dimension of 1 μm or more can be formed relatively easily, but it is quite difficult to form a fine pattern of 0.5 μm or less.

【0003】従来の微細パターン形成方法を、接合型電
界効果トランジスタ(JFET)の製造工程を例にとっ
て、図6を参照して説明する。図において、1はたとえ
ばGaAsから成る半導体の基板、8は基板の表面に形
成されたソース電極、9は基板の表面にソース電極8か
ら或る間隔をおいて形成されたドレイン電極、11は基
板の表面に形成されたゲート電極であって、ソースとド
レインの両電極の中間に形成されたリセス12内に設け
られる。以上の構造は、電極形成工程の完了したJFE
Tの要部を示す図6の(e)から明らかである。
A conventional fine pattern forming method will be described with reference to FIG. 6 by taking a manufacturing process of a junction field effect transistor (JFET) as an example. In the figure, 1 is a semiconductor substrate made of GaAs, 8 is a source electrode formed on the surface of the substrate, 9 is a drain electrode formed on the surface of the substrate at a certain distance from the source electrode 8, and 11 is a substrate. The gate electrode is formed on the surface of, and is provided in the recess 12 formed between the source and drain electrodes. The above structure is the JFE after the electrode formation process is completed.
It is clear from (e) of FIG. 6 showing the main part of T.

【0004】上記のゲート電極11の幅は、微細なも
の、たとえば1.0μm〜0.5μm程度であり、その
形成にはこれと同じ寸法の開口すなわち微細パターンを
レジストに形成せねばならない。従来方法では、この様
な微細パターンを持つJFETを作るには、先ず、図6
(a)に示す如く、ソース電極8とドレイン電極9が表
面に形成された基板1上にレジスト層7を塗布し、光学
露光法または電子ビーム露光法を利用して図6の(b)
の如き微細パターン13を形成する。この場合、微細パ
ターン13は上記程度の狭い幅をもつ開口である。次
に、この開口を介して基板表面をエッチングして逆台形
のリセス12を形成し、レジスト層7の上方から金属層
を蒸着し、有機溶剤を利用してレジスト層7とその上を
覆う蒸着金属層を除去する(リフトオフ処理)ことによ
り、図6(c)の形態を得る。
The gate electrode 11 has a fine width, for example, about 1.0 μm to 0.5 μm, and an opening having the same size, that is, a fine pattern, must be formed in the resist for forming the gate electrode 11. In the conventional method, in order to manufacture a JFET having such a fine pattern, first, as shown in FIG.
As shown in FIG. 6A, a resist layer 7 is applied on a substrate 1 having a source electrode 8 and a drain electrode 9 formed on its surface, and an optical exposure method or an electron beam exposure method is used to form FIG.
The fine pattern 13 as described above is formed. In this case, the fine pattern 13 is an opening having a width as narrow as the above. Next, the substrate surface is etched through this opening to form an inverted trapezoidal recess 12, a metal layer is vapor-deposited from above the resist layer 7, and the organic solvent is used to vapor-deposit the resist layer 7 and the vapor-deposited layer. By removing the metal layer (lift-off process), the form shown in FIG. 6C is obtained.

【0005】上記の微細パターンの形成方法では、電子
ビーム露光法を使用した場合には、スループット(単位
時間当りの処理量)が低いため量産には適せず、また光
学露光法を用いると、スループットは高いが使用紫外光
の波長による限界のため0.5μm以下の寸法の微細パ
ターンの形成が著しく困難である。また基板に、メサを
形成した場合の如く、表面に段差をなす部分があると、
段の下と上とで形成されるレジスト層の厚みに大小を生
じ全面均一な厚さを得られないことに起因して、形成さ
れるパターン寸法にバラツキを生じ、更に極端な場合に
は所望のパターンを形成できない(膜厚の薄い部分には
開口が形成されるが、厚い部分には開口が形成できな
い)こともある。
In the above fine pattern forming method, when the electron beam exposure method is used, the throughput (the amount of processing per unit time) is low, so that it is not suitable for mass production, and when the optical exposure method is used, Although the throughput is high, it is extremely difficult to form a fine pattern having a size of 0.5 μm or less due to the limit due to the wavelength of ultraviolet light used. Also, if there is a stepped portion on the surface like when forming a mesa on the substrate,
Due to the fact that the thickness of the resist layer formed below and above the step varies and the uniform thickness cannot be obtained over the entire surface, variations occur in the pattern dimensions to be formed. In some cases, the pattern cannot be formed (the opening is formed in the thin portion, but the opening cannot be formed in the thick portion).

【0006】また、上記の様な微細パターン形成方法に
頼る半導体装置の製造方法は、歩留りが低く、また電極
相互間の重ね合わせ操作を要するため、集積化および高
性能化を実現できない、などの問題点を内包していた。
Further, the semiconductor device manufacturing method that relies on the above-described fine pattern forming method has a low yield and requires an overlapping operation between electrodes, so that integration and high performance cannot be realized. It contained a problem.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする問題点は、上記従来法における、0.5μm以下
の寸法をもつ微細パターンの形成の困難さ、基板表面に
段差がある場合の形成されるパターン寸法のバラツキお
よび微細パターン形成不能の点、従来の微細パターン形
成方法を利用した半導体装置製造方法における歩留りの
低さ、重ね合せを要する不利、集積化の困難性、および
高性能化の困難性である。
The problem to be solved by the present invention is that it is difficult to form a fine pattern having a size of 0.5 μm or less in the above conventional method, and there is a step on the substrate surface. Variation in pattern size and inability to form a fine pattern, low yield in a semiconductor device manufacturing method using a conventional fine pattern forming method, disadvantages requiring overlay, difficulty in integration, and high performance. It is difficult.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は、基板の表面
に、紫外線に感光しないレジスト層と紫外線に感光する
レジスト層とをその順番に重ねて形成し、上層レジスト
を紫外線で露光して所望の微細パターンより大寸のパタ
ーンを形成し、上層レジストの残留部と上記パターン内
に露出した下層レジストの表面に金属膜を形成し、この
上層レジスト残留部とその上の金属膜とを除去して下層
レジスト上に金属パターンを形成し、この金属膜パター
ンをマスクにして下層レジストをエッチングし、次いで
金属膜パターンを除去することによって、上層レジスト
中のパターンよりも小寸の下層レジストパターンを基板
表面に形成する。
According to the present invention, a resist layer which is not exposed to ultraviolet rays and a resist layer which is exposed to ultraviolet rays are formed in this order on the surface of a substrate in that order, and the upper layer resist is exposed to ultraviolet rays to obtain a desired layer. Pattern is formed larger than the fine pattern, and a metal film is formed on the residual portion of the upper layer resist and the surface of the lower layer resist exposed in the pattern, and the residual portion of the upper layer resist and the metal film on it are removed. To form a metal pattern on the lower layer resist, etch the lower layer resist using this metal film pattern as a mask, and then remove the metal film pattern to form a lower layer resist pattern smaller than the pattern in the upper layer resist on the substrate. Form on the surface.

【0009】また、上記のようにして形成した金属膜パ
ターンをマスクにして下層レジストをエッチングし、次
いで基板全面に別のレジスト層を形成し、金属膜パター
ンまでこの別のレジスト層を除去した後、金属膜パター
ンとその下の下層レジストパターンをエッチング除去す
ることにより、小寸の抜き(孔の意)パターン形成す
る。
Further, the lower layer resist is etched by using the metal film pattern formed as described above as a mask, another resist layer is formed on the entire surface of the substrate, and the other resist layer up to the metal film pattern is removed. By etching and removing the metal film pattern and the underlying resist pattern thereunder, a small-sized blank (meaning a hole) pattern is formed.

【0010】[0010]

【作用】上層レジストに形成された大寸のパターンを利
用して下層レジスト表面に金属膜パターンが形成される
ので、上層レジストおよびその上の金属膜を除去した後
のエッチングにより、下層レジストは基板に向って深さ
方向におよび金属膜の周囲から横方向にエッチングが進
行し、特にエッチング法としてO2 反応性イオンエッチ
ング(O2 RIE)を使用すれば、ガス濃度、電圧およ
び時間の微細制御によって、エッチング量を精密に制御
できるので、上層レジストのパターンと同寸の金属膜パ
ターンよりも希望量だけ小寸の下層レジストパターンが
形成される。
Since the metal film pattern is formed on the surface of the lower layer resist by utilizing the large pattern formed on the upper layer resist, the lower layer resist is removed from the substrate by etching after removing the upper layer resist and the metal film on it. Etching progresses in the depth direction and in the lateral direction from the periphery of the metal film. Especially, if O 2 reactive ion etching (O 2 RIE) is used as an etching method, fine control of gas concentration, voltage and time is performed. Since the etching amount can be precisely controlled by this, a lower resist pattern smaller than the metal film pattern having the same size as the upper resist pattern by a desired amount can be formed.

【0011】[0011]

【実施例】実施例1 この発明の微細パターン形成方法の一例を、図1を参照
して説明する。この例は、半導体基板の表面にレジスト
の島状の微細パターンを形成する例である。先ず、シリ
コン(Si)やガリウム砒素(GaAs)などの半導体
から成る基板1の表面に、図1(a)に示すように、紫
外線に感光しない下層レジスト2を塗布し、その上に画
像反転(イメージリバーサル)可能で紫外線に感光する
上層レジスト3を塗布する。上記紫外線に感光しないレ
ジスト材料としてはPMGI(ポリ・ジメチル・グルタ
ルイミド)などを使用する。また上層レジストとして
は、波長300nm以上の紫外線、たとえばi線、g線
に感光する材料を使用する。
EXAMPLE 1 An example of a fine pattern forming method of the present invention will be described with reference to FIG. In this example, a resist island-shaped fine pattern is formed on the surface of a semiconductor substrate. First, as shown in FIG. 1A, a lower resist 2 which is not exposed to ultraviolet rays is applied to the surface of a substrate 1 made of a semiconductor such as silicon (Si) or gallium arsenide (GaAs), and an image is inverted (on the surface). An upper layer resist 3 capable of image reversal and sensitive to ultraviolet rays is applied. PMGI (polydimethyldimethylglutarimide) or the like is used as the resist material which is not exposed to the ultraviolet rays. As the upper layer resist, a material which is sensitive to ultraviolet rays having a wavelength of 300 nm or more, such as i-line and g-line is used.

【0012】次に、適当なマスクを使って、上層レジス
ト3表面の形成しようとするパターン以外の領域を紫外
線で露光し、画像反転法などで処理することによって、
即ちたとえばポジ型レジストを画像反転することにより
ネガ型の像を得る。これを通常の技法により現像して、
上層レジスト3に開口4を得る。開口4は、上記画像反
転処理を施したことによって断面台形となり、その上辺
の寸法がLaである(図1の(b))。これにより、開
口4内に下層レジスト2が露出するが、下層レジストは
上層レジスト3の現像時にエッチングされることはな
く、すなわち膜減りを生じない。
Next, by using an appropriate mask, a region other than the pattern to be formed on the surface of the upper resist 3 is exposed to ultraviolet rays and processed by an image reversal method or the like.
That is, for example, by inverting the image of a positive resist, a negative image is obtained. Develop this with normal techniques,
An opening 4 is obtained in the upper layer resist 3. The opening 4 has a trapezoidal cross section due to the image reversal process, and the dimension of the upper side thereof is La ((b) in FIG. 1). As a result, the lower layer resist 2 is exposed in the opening 4, but the lower layer resist is not etched when the upper layer resist 3 is developed, that is, the film thickness is not reduced.

【0013】次に、図1の(c)に示すように、基板1
の全面にアルミニウム(Al)やチタン(Ti)などの
金属を蒸着し、残留している上層レジスト3の全面に金
属膜5を、開口4内の下層レジスト2の露出面に金属膜
パターン6を形成する。次に、残留している上層レジス
ト3とその上部を覆っている金属膜5を、下層レジスト
2に作用しないアセトンのような有機溶剤で完全に溶解
除去(リフトオフ)して、図1(d)に示すように、下
層レジスト2上に金属膜パターン6を残す。
Next, as shown in FIG. 1C, the substrate 1
A metal such as aluminum (Al) or titanium (Ti) is vapor-deposited on the entire surface of the upper layer resist 3, and a metal film 5 is formed on the entire remaining upper layer resist 3 and a metal film pattern 6 is formed on the exposed surface of the lower layer resist 2 in the opening 4. Form. Next, the remaining upper layer resist 3 and the remaining metal film 5 covering the upper portion thereof are completely dissolved and removed (lifted off) with an organic solvent such as acetone that does not act on the lower layer resist 2, and then, as shown in FIG. As shown in, the metal film pattern 6 is left on the lower layer resist 2.

【0014】続いて、図1(e)に示すように、O2
IE(O2 反応性イオンエッチング法)を用いて、金属
膜パターン6をマスクとして下層レジスト2をエッチン
グし、下層レジストのパターン2aを形成する。次に、
図1(f)に示すように、金属膜パターン6を塩酸など
で除去し、上層レジストの開口4、従って金属膜パター
ン6、の寸法Laより小さなLbを持つ下層レジストの
パターン2aを得る。
Then, as shown in FIG. 1 (e), O 2 R
Using IE (O 2 reactive ion etching method), the lower layer resist 2 is etched using the metal film pattern 6 as a mask to form a lower layer resist pattern 2a. next,
As shown in FIG. 1F, the metal film pattern 6 is removed with hydrochloric acid or the like to obtain a lower layer resist pattern 2a having Lb smaller than the dimension La of the upper layer resist opening 4, and hence the metal film pattern 6.

【0015】この実施例方法によれば、基板1上に積層
した上下2層のレジスト3、2の上層に形成したパター
ン寸法Laよりも下層に形成されるパターン寸法Lbを
小さくすることができる。その寸法の差(La−Lb)
は、O2 RIEの条件、すなわちガス濃度、加速電圧お
よび時間など、の適切な選択と調節によって、精密に制
御することができ、Lbとして0.5μm以下、0.2
μmの寸法のパターンを安定に形成できる。
According to the method of this embodiment, the pattern dimension Lb formed in the lower layer can be made smaller than the pattern dimension La formed in the upper layer of the two upper and lower resists 3, 2 laminated on the substrate 1. Difference in size (La-Lb)
Can be precisely controlled by properly selecting and adjusting O 2 RIE conditions, that is, gas concentration, accelerating voltage and time, and Lb is 0.5 μm or less, 0.2
A pattern having a dimension of μm can be stably formed.

【0016】また、表面に初めから段差が形成されてい
る基板を使用しても、2層レジストのうちの下層レジス
ト2により平坦化することができ、一様な厚さの上層レ
ジスト3を形成し得るから、最初のパターン寸法Laを
安定に形成することができる。なお、上層レジスト3の
開口4の形成に画像反転法を利用しているので、開口4
の断面をリフトオフ処理に適した台形(オーバハング
形)に形成でき、リフトオフ時にケバを発生させずに、
輪郭のはっきりした金属膜パターン6を安定に形成する
ことが可能で、それに伴って正確な所望形状寸法のパタ
ーン2aを得ることができる。
Further, even if a substrate having a step formed on the surface from the beginning is used, it can be flattened by the lower layer resist 2 of the two layer resist, and the upper layer resist 3 having a uniform thickness is formed. Therefore, the initial pattern dimension La can be stably formed. Since the image inversion method is used to form the opening 4 of the upper layer resist 3, the opening 4
The cross section of can be formed into a trapezoid (overhang type) suitable for lift-off processing, and without generating fluff during lift-off,
The metal film pattern 6 having a clear contour can be stably formed, and accordingly, the pattern 2a having an accurate desired shape and dimension can be obtained.

【0017】実施例2 実施例1の方法で得た微細パターンの反転パターンを形
成することも、半導体装置の製造過程で要求されること
がある。この実施例はその様な反転技法に関するもの
で、以下図2を参照して説明する。なお、図2において
図1中の参照符号と同一の参照符号は、同一または同等
物を示すものとする。これは、図3以下の各図について
も同様である。
Embodiment 2 The formation of an inversion pattern of the fine pattern obtained by the method of Embodiment 1 may also be required in the manufacturing process of a semiconductor device. This embodiment relates to such an inversion technique and is described below with reference to FIG. In FIG. 2, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or equivalent components. This also applies to each of the drawings starting from FIG.

【0018】先ず、実施例1の方法により図1(e)の
形の基板を作成し、次に図2(a)に示す如く、基板1
の全面(金属膜パターン6およびパターン2aを含め
て)に、レジスト7(たとえばアルカリ現像液で現像さ
れないPMMA(ポリ・メチル・メタクリレート)を塗
布して、金属膜パターン6およびパターン2aを完全に
レジスト7中に埋め込む。次に、図2(b)に示すよう
に、レジスト7をO2 RIEにより、金属膜パターン6
が露出するまで除去する。続いて、図2(c)に示すよ
うに、金属膜パターン6を塩酸などで除去し、下層レジ
ストのパターン2aをアルカリ現像液で除去して、寸法
Lbの反転パターン2bを得る。反転パターンは抜きパ
ターン、すなわち開口である。
First, a substrate having the shape shown in FIG. 1E is prepared by the method of the first embodiment, and then, as shown in FIG.
A resist 7 (for example, PMMA (polymethylmethacrylate) that is not developed with an alkali developing solution is applied to the entire surface (including the metal film pattern 6 and the pattern 2a) to completely resist the metal film pattern 6 and the pattern 2a. 7 is embedded in the metal film pattern 6 by the O 2 RIE, as shown in FIG.
Remove until exposed. Subsequently, as shown in FIG. 2C, the metal film pattern 6 is removed with hydrochloric acid or the like, and the lower resist pattern 2a is removed with an alkali developing solution to obtain an inverted pattern 2b having a dimension Lb. The reverse pattern is a blank pattern, that is, an opening.

【0019】この様に、この実施例方法によれば、最初
に上層レジスト3に形成したパターン寸法Laより微細
なパターンを反転させることができ、実施例1の方法で
得られるパターン2aの反転パターン2bを容易に形成
できる。従って、半導体装置の集積化に利用し得るのみ
ならず、段差のある基板に微細パターンを安定に形成で
きる。
As described above, according to the method of this embodiment, a pattern finer than the pattern dimension La initially formed on the upper layer resist 3 can be inverted, and the reverse pattern of the pattern 2a obtained by the method of the embodiment 1 can be obtained. 2b can be easily formed. Therefore, not only can it be used for integration of a semiconductor device, but also a fine pattern can be stably formed on a substrate having a step.

【0020】実施例3 実施例1および2で説明した微細パターンの形成方法を
使用した半導体装置の製造法を、次に説明する。図3の
(a)〜(e)はその製造工程を説明するための図で、
1はGaAsなどの半導体の基板、2aは下層レジスト
のパターン、6は金属膜パターン、7はレジスト、8は
ソース電極、9はドレイン電極、10はソース・ドレイ
ン電極用金属、11はゲート電極、12はリセス、14
は開口である。
Example 3 A method of manufacturing a semiconductor device using the fine pattern forming method described in Examples 1 and 2 will be described below. 3A to 3E are views for explaining the manufacturing process,
1 is a substrate of semiconductor such as GaAs, 2a is a lower layer resist pattern, 6 is a metal film pattern, 7 is a resist, 8 is a source electrode, 9 is a drain electrode, 10 is a metal for source / drain electrodes, 11 is a gate electrode, 12 is recess, 14
Is an opening.

【0021】先ず、図3(a)に示す如く実施例1の方
法で形成した図1(e)の基板を用意し、その全面にノ
ンアロイ性(基板と合金化しない)金属、たとえばチタ
ン(Ti)/白金(Pt)/金(Au)などの金属をそ
の順番に蒸着して積層し、基板1の表面に接したソース
電極8、ドレイン電極9と金属膜パターン6上のソース
・ドレイン電極用金属層10を形成して、図3(b)の
状態とする。
First, a substrate of FIG. 1E formed by the method of Example 1 as shown in FIG. 3A is prepared, and a non-alloying metal (not alloyed with the substrate), such as titanium (Ti), is formed on the entire surface. ) / Platinum (Pt) / Gold (Au), etc. are deposited in this order and laminated to form a source electrode 8 and a drain electrode 9 that are in contact with the surface of the substrate 1 and source / drain electrodes on the metal film pattern 6. The metal layer 10 is formed so that the state shown in FIG.

【0022】次に、図3(c)に示すように、基板全面
にレジスト7を塗布形成して、ソースおよびドレイン電
極8、9の全面と、パターン2aのほぼ全側面を覆う。
レジスト7としては、PMGIの現像液に溶解しない材
料を用い、厚さはたとえば6000Å程度とする。
Next, as shown in FIG. 3C, a resist 7 is applied and formed on the entire surface of the substrate to cover the entire surfaces of the source and drain electrodes 8 and 9 and almost all side surfaces of the pattern 2a.
The resist 7 is made of a material that does not dissolve in the PMGI developer and has a thickness of, for example, about 6000 Å.

【0023】次に、金属膜パターン6と下層レジストパ
ターン2aを、塩酸、現像液などでそれぞれ除去し、下
層レジストパターン2aの寸法Lbを有する開口14
を、レジスト7中に開けて図3(d)の形を得る。
Next, the metal film pattern 6 and the lower layer resist pattern 2a are removed by hydrochloric acid, a developing solution, etc., and the opening 14 having the dimension Lb of the lower layer resist pattern 2a is formed.
Is opened in the resist 7 to obtain the shape shown in FIG.

【0024】続いて、図3(e)に示すように、酒石
酸、リン酸などを用いて、開口14を介して基板1の表
面をエッチングしリセス12を形成する。リセス12の
横幅はサイドエッチングのためにLbよりも大となる。
次に、基板1全面にゲート電極用の金属、たとえばT
i、Al、Auなどを蒸着し、リフトオフすることによ
り、ゲート長Lbのゲート電極11を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 3E, the surface of the substrate 1 is etched through the opening 14 using tartaric acid, phosphoric acid or the like to form the recess 12. The width of the recess 12 is larger than Lb due to side etching.
Next, a metal for the gate electrode, such as T, is formed on the entire surface of the substrate 1.
The gate electrode 11 having the gate length Lb is formed by depositing i, Al, Au, etc. and lifting off.

【0025】この製造方法によると、ゲート長を微細に
すること、およびソース・ドレイン間の距離の短縮化が
可能となり、またソース、ドレイン電極に対してゲート
電極を自己整合法で形成することができるので、半導体
装置の高性能化、および集積化が容易となる。
According to this manufacturing method, the gate length can be made fine, the distance between the source and the drain can be shortened, and the gate electrode can be formed by the self-alignment method with respect to the source and drain electrodes. Therefore, high performance and easy integration of the semiconductor device are facilitated.

【0026】実施例4 実施例1、2に示す微細パターン形成方法を使用した半
導体装置の製造法の2番目の例を、図4を参照して説明
する。先ず、実施例1の方法で得られる図1(e)と同
様な基板を用意する(図4の(a))。次いで実施例3
の方法に従って図3(b)と同様な図4(b)の半製品
を得る。更に、レジスト、またはECR−CVD(電子
サイクロトロン共鳴CVD)法で形成される絶縁膜(た
とえばSiO2 )15を、ほぼ2000A°程度の厚さ
に基板およびソース、ドレイン電極上に形成し、図4
(c)の形を得る。このレジストまたは絶縁膜15は、
ソース、ドレイン電極8、9とパターン2aの間の間隙
に延びてこれを埋めている。
Example 4 A second example of a method of manufacturing a semiconductor device using the fine pattern forming method shown in Examples 1 and 2 will be described with reference to FIG. First, a substrate similar to that shown in FIG. 1E obtained by the method of Example 1 is prepared (FIG. 4A). Then Example 3
A semi-finished product of FIG. 4B similar to that of FIG. Further, a resist or an insulating film (for example, SiO 2 ) 15 formed by the ECR-CVD (electron cyclotron resonance CVD) method is formed on the substrate and the source / drain electrodes to a thickness of about 2000 A °, and then, as shown in FIG.
Obtain the shape of (c). This resist or insulating film 15 is
The gap extends between the source / drain electrodes 8 and 9 and the pattern 2a and fills the gap.

【0027】次に、金属膜パターン6と下層レジストの
パターン2aを、実施例3の方法と同様に塩酸、現像液
で除去し、寸法Lbの開口14を形成する(図4
(d))。続いて、膜15がレジストの場合はこれと混
合しないような異種のレジストを選択して、このレジス
トまたは絶縁膜15上に適当なレジスト7を塗布し、T
型上部パターンを形成し、露光およびエッチングにより
図4(e)に示す如き断面T型のパターン16を作る。
パターン16は抜きパターン(開口)である。
Next, the metal film pattern 6 and the lower resist pattern 2a are removed by hydrochloric acid and a developing solution in the same manner as in the third embodiment to form an opening 14 having a size Lb (FIG. 4).
(D)). Subsequently, when the film 15 is a resist, a different type of resist that is not mixed with the resist is selected, and an appropriate resist 7 is applied on this resist or the insulating film 15, and T
An upper mold pattern is formed, and a pattern 16 having a T-shaped cross section as shown in FIG. 4E is formed by exposure and etching.
The pattern 16 is a blank pattern (opening).

【0028】次に、パターン16を介して基板1の表面
をエッチングしてリセス12を形成する。リセス12の
幅は、サイドエッチングのため、Lbより大となる。続
いて、表面全体にゲート電極用金属を蒸着し、リフトオ
フを利用してゲート電極11を形成し、図4(f)を得
る。膜15は、レジストの場合には上記リフトオフの時
に除去され、絶縁膜の場合にはリフトオフ後も残るが、
そのまゝ残しておいて差支えない。
Next, the surface of the substrate 1 is etched through the pattern 16 to form the recess 12. The width of the recess 12 is larger than Lb because of the side etching. Then, a metal for a gate electrode is vapor-deposited on the entire surface, and the gate electrode 11 is formed by using lift-off to obtain FIG. 4F. The film 15 is removed at the time of the lift-off in the case of a resist, and remains after the lift-off in the case of an insulating film.
You can leave it as it is.

【0029】実施例5 実施例4に示す半導体装置製造方法を簡略化した方法
を、図5(a)〜(e)を参照して説明する。この方法
で、図5(a)および(b)までの工程は、実施例4の
図4(a)および(b)の工程と同様である。但し、下
層レジストのパターン2aの膜厚は2000A°程度に
しておく。次に、この基板上に、ECR−CVDでSi
Oなどの絶縁膜を形成するかレジスト15の被膜を施こ
し、ソース・ドレイン電極用金属10の上面までいわゆ
る頭出し処理をして、図5(c)の状態とする。
Example 5 A method, which is a simplified version of the method for manufacturing a semiconductor device shown in Example 4, will be described with reference to FIGS. With this method, the steps up to FIGS. 5A and 5B are the same as the steps of FIGS. 4A and 4B of the fourth embodiment. However, the film thickness of the lower resist pattern 2a is set to about 2000 A °. Next, on this substrate, Si is formed by ECR-CVD.
An insulating film such as O is formed or a film of resist 15 is applied, and so-called cueing treatment is performed up to the upper surface of the source / drain electrode metal 10 to obtain the state of FIG.

【0030】頭出しは、膜15がレジストであれば、そ
の全面をO2 RIE処理して、ソース・ドレイン電極用
金属10の頂面が露出するまでレジストを除去すればよ
い。膜15が絶縁膜であれば、ECR−CVD処理時
に、平坦化および頭出しを容易に行なうことができる。
For the cueing, if the film 15 is a resist, the entire surface thereof may be subjected to O 2 RIE treatment and the resist may be removed until the top surface of the source / drain electrode metal 10 is exposed. If the film 15 is an insulating film, planarization and cueing can be easily performed during the ECR-CVD process.

【0031】続いて、実施例3および4の方法で行なっ
た様に、ソース・ドレイン電極用金属10、金属膜パタ
ーン6、下層レジストのパターン2aを除去して、T型
の抜きパターンすなわち開口17を有する図5(d)の
形とする。次に、開口17を介して基板1表面をエッチ
ングしてリセス12を形成し、ゲート電極用金属を蒸着
し、リフトオフにより膜15とその上に在った金属膜を
除去して、T型ゲート電極11を形成し、図5(e)の
構造を作る。
Then, as in the case of the methods of Examples 3 and 4, the source / drain electrode metal 10, the metal film pattern 6, and the lower resist pattern 2a are removed to form a T-shaped relief pattern, that is, an opening 17. 5 (d) having Next, the surface of the substrate 1 is etched through the opening 17 to form the recess 12, the metal for the gate electrode is vapor-deposited, and the film 15 and the metal film on the film 15 are removed by lift-off to remove the T-shaped gate. The electrode 11 is formed, and the structure of FIG.

【0032】また、膜15が絶縁膜の場合は、リフトオ
フできないので、ゲート電極用金属を蒸着後T型ゲート
となる部分を除いて他の部分の金属をイオンミリングで
除去して、所望のT型ゲート電極11を形成することが
できる。
If the film 15 is an insulating film, it cannot be lifted off. Therefore, after the metal for the gate electrode is vapor-deposited, the metal other than the part to be the T-type gate is removed by ion milling to obtain the desired T. The mold gate electrode 11 can be formed.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、この発明による微
細パターンの形成方法によれば、紫外線に感光する上層
レジストと紫外線に感光しない下層レジストとの2層レ
ジストを利用することによって、光学的露光法により上
層レジストに形成した微細パターンよりも更に微細なパ
ターンを容易に、高い精度で、効率的に、従って安価に
形成することができるという効果がある。
As described above, according to the method for forming a fine pattern according to the present invention, the optical exposure is performed by using the two-layer resist including the upper layer resist which is exposed to ultraviolet rays and the lower layer resist which is not exposed to ultraviolet rays. There is an effect that a finer pattern than the fine pattern formed on the upper layer resist by the method can be formed easily, with high accuracy, efficiently, and at low cost.

【0034】また、この微細パターンの形成方法を利用
した半導体装置の製造方法によれば、上記微細なパター
ンを容易に高精度で作り得ることに加えて、たとえば電
界効果トランジスタの場合そのゲート電極とソース、ド
レイン電極を自己整合形式で製造できるので、半導体装
置をより高性能化できるだけでなく、集積化が容易にな
るという効果を得ることができる。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device using this method of forming a fine pattern, in addition to the fact that the fine pattern can be easily formed with high precision, for example, in the case of a field effect transistor, its gate electrode and Since the source and drain electrodes can be manufactured in a self-aligned manner, not only the performance of the semiconductor device can be improved, but also integration can be facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の微細パターン形成方法の一実施例を
説明するための各工程における基板の形態を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a form of a substrate in each step for explaining an embodiment of a fine pattern forming method of the present invention.

【図2】この発明の微細パターン形成方法の別の実施例
を説明するための各工程における基板の形態を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing the form of the substrate in each step for explaining another embodiment of the fine pattern forming method of the present invention.

【図3】この発明の半導体装置製造方法の一実施例を説
明するための各工程における製品の形成状態を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing a product formation state in each step for explaining an embodiment of the semiconductor device manufacturing method of the present invention.

【図4】この発明の半導体装置製造方法の別の実施例を
説明するための各工程における製品の形成状態を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a product formation state in each step for explaining another embodiment of the semiconductor device manufacturing method of the present invention.

【図5】この発明の半導体装置製造方法のまた別の実施
例を説明するための各工程における製品の形成状態を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a product formation state in each step for explaining another embodiment of the semiconductor device manufacturing method of the present invention.

【図6】従来の微細パターン形成方法による半導体装置
の製造方法の工程順序を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a process sequence of a method of manufacturing a semiconductor device by a conventional fine pattern forming method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 下層レジスト 3 上層レジスト 4 上層レジストに形成した開口(第1パターン) 5 金属膜 6 金属膜パターン(第1パターン) 2a 下層レジストのパターン(第2パターン) 7 レジスト 2b 反転パターン 8 ソース電極 9 ドレイン電極 11 ゲート電極 12 リセス 13 開口 14 開口(抜きパターン) 15 レジスト又は絶縁膜 16、17 T型開口 1 semiconductor substrate 2 lower layer resist 3 upper layer resist 4 opening formed in upper layer resist (first pattern) 5 metal film 6 metal film pattern (first pattern) 2a lower layer resist pattern (second pattern) 7 resist 2b reverse pattern 8 source Electrode 9 Drain electrode 11 Gate electrode 12 Recess 13 Opening 14 Opening (opening pattern) 15 Resist or insulating film 16, 17 T-type opening

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/338 29/812 7739−4M H01L 29/80 F ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI Technical indication location H01L 21/338 29/812 7739-4M H01L 29/80 F

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に、この基板表面に接して紫外線
に感光しない下層レジストと、この下層レジストに重ね
て紫外線に感光する上層レジストとを設ける工程と;上
記の上層レジストに、所定パターンを持つマスクを介し
ての紫外線露光および現像処理を施して、下層レジスト
表面を露出させる第1パターンを形成する工程と;上記
第1パターン部および残留している上層レジストの表面
に金属膜を全面的に被着する工程と;上記残留している
上層レジストとそれに被着した金属膜とをリフトオフ処
理により除去して上記下層レジストの表面に上記金属膜
から成る第1パターンを形成する工程と;上記金属膜か
ら成る第1パターンをマスクとしてO2 RIEにより下
層レジストを所望量エッチングする工程と;上記金属膜
のパターンを除去することにより上記第1パターンより
も寸法の小さな第2パターンを有する下層レジストを露
出する工程と;より成る微細パターンの形成方法。
1. A step of providing, on a substrate, a lower layer resist which is not exposed to ultraviolet rays in contact with the surface of the substrate and an upper layer resist which is exposed to ultraviolet rays and is superposed on the lower layer resist; a predetermined pattern is formed on the upper layer resist. A step of forming a first pattern that exposes the lower resist surface by ultraviolet light exposure and development treatment through a mask that is provided; a metal film is entirely formed on the first pattern portion and the surface of the remaining upper resist layer. And a step of removing the remaining upper layer resist and the metal film deposited thereon by a lift-off process to form a first pattern of the metal film on the surface of the lower layer resist; Etching the lower resist by a desired amount by O 2 RIE using the first pattern made of the metal film as a mask; removing the pattern of the metal film Exposing a lower layer resist having a second pattern having a smaller size than the first pattern, thereby forming a fine pattern.
【請求項2】 上記上層レジストの第1パターンを形成
する工程に、その後のリフトオフ処理に適した画像反転
法を用いることを特徴とする請求項1に記載の微細パタ
ーンの形成方法。
2. The method for forming a fine pattern according to claim 1, wherein an image reversal method suitable for a subsequent lift-off process is used in the step of forming the first pattern of the upper layer resist.
【請求項3】 基板上に、この基板表面に接して紫外線
に感光しない下層レジストと、この下層レジストに重ね
て紫外線に感光する上層レジストとを設ける工程と;上
記の上層レジストに、所定パターンを持つマスクを介し
ての紫外線露光および現像処理を施して、下層レジスト
表面を露出させる第1パターンを形成する工程と;上記
第1パターン部および残留している上層レジストの表面
に金属膜を全面的に被着する工程と;上記残留している
上層レジストとそれに被着した金属膜とをリフトオフ処
理により除去して上記下層レジストの表面に上記金属膜
から成る第1パターンを形成する工程と;上記金属膜か
ら成る第1パターンをマスクとしてO2 RIEにより下
層レジストを所望量エッチングする工程と;基板全面に
上記下層レジストとは異種のレジストを上記金属膜の第
1パターンが完全に埋没する程度の厚さに塗布する工程
と;上記金属膜の第1パターンの深さまでO2 RIEに
より上記異種のレジストを除去する工程と;上記金属膜
の第1パターンおよび下層レジストを除去して上記異種
レジストの層中に上記第1パターンより寸法の小さな抜
きパターンを形成する工程と;より成る微細パターンの
形成方法。
3. A step of providing, on a substrate, a lower layer resist which is not exposed to ultraviolet rays in contact with the surface of the substrate and an upper layer resist which is exposed to ultraviolet rays and is superposed on the lower layer resist; a predetermined pattern is formed on the upper layer resist. A step of forming a first pattern that exposes the lower resist surface by ultraviolet light exposure and development treatment through a mask that is provided; a metal film is entirely formed on the first pattern portion and the surface of the remaining upper resist layer. And a step of removing the remaining upper layer resist and the metal film deposited thereon by a lift-off process to form a first pattern of the metal film on the surface of the lower layer resist; A step of etching a desired amount of the lower layer resist by O 2 RIE using the first pattern made of a metal film as a mask; Is a step of applying a different kind of resist to a thickness such that the first pattern of the metal film is completely buried; and a step of removing the different kind of resist by O 2 RIE to the depth of the first pattern of the metal film. A step of removing the first pattern and the lower layer resist of the metal film to form an empty pattern having a smaller dimension than the first pattern in the layer of the different type resist;
【請求項4】 基板上に、この基板表面に接して紫外線
に感光しない下層レジストと、この下層レジストに重ね
て紫外線に感光する上層レジストとを設ける工程と;上
記の上層レジストに、所定パターンを持つマスクを介し
ての紫外線露光および現像処理を施して、下層レジスト
表面を露出させる第1パターンを形成する工程と;上記
第1パターン部および残留している上層レジストの表面
に金属膜を全面的に被着する工程と;上記残留している
上層レジストとそれに被着した金属膜とをリフトオフ処
理により除去して上記下層レジストの表面に上記金属膜
から成る第1パターンを形成する工程と;上記金属膜か
ら成る第1パターンをマスクとしてO2 RIEにより下
層レジストを所望量エッチングする工程と;基板全面に
ノンアロイ性オーミック電極用金属を被着してソース電
極およびドレイン電極を形成する工程と;基板全面に上
記下層レジストとは異種のレジストを塗布する工程と;
上記異種のレジストに作用しない溶剤またはエッチング
剤により上記金属膜の第1パターンと下層レジストとを
除去して上記異種レジストの層中に上記第1パターンよ
り寸法の小さな抜きパターンを形成する工程と;上記異
種レジストをマスクにして基板全面にゲート金属を被着
する工程と;上記抜きパターン部分以外の上記ゲート金
属被着層および異種レジストをリフトオフにより除去し
てソース電極およびドレイン電極と自己整合的にゲート
電極を形成する工程と;より成る半導体装置の製造方
法。
4. A step of providing, on a substrate, a lower layer resist which is not exposed to ultraviolet rays in contact with the surface of the substrate and an upper layer resist which is exposed to ultraviolet rays and is superposed on the lower layer resist; a predetermined pattern is formed on the upper layer resist. A step of forming a first pattern that exposes the lower resist surface by ultraviolet light exposure and development treatment through a mask that is provided; a metal film is entirely formed on the first pattern portion and the surface of the remaining upper resist layer. And a step of removing the remaining upper layer resist and the metal film deposited thereon by a lift-off process to form a first pattern of the metal film on the surface of the lower layer resist; A step of etching a desired amount of the lower resist by O 2 RIE using the first pattern made of a metal film as a mask; A step of forming a source electrode and a drain electrode by depositing a metal for a back electrode; a step of applying a resist different from the lower layer resist on the entire surface of the substrate;
A step of removing the first pattern of the metal film and the lower layer resist by a solvent or an etching agent that does not act on the different type resist to form an empty pattern having a size smaller than the first pattern in the different type resist layer; A step of depositing a gate metal on the entire surface of the substrate by using the different type resist as a mask; and removing the gate metal deposition layer and the different type resist other than the blank pattern portion by lift-off to self-align with the source electrode and the drain electrode. A step of forming a gate electrode; and a method of manufacturing a semiconductor device comprising:
【請求項5】 基板上に、この基板表面に接して紫外線
に感光しない下層レジストと、この下層レジストに重ね
て紫外線に感光する上層レジストとを設ける工程と;上
記の上層レジストに、所定パターンを持つマスクを介し
ての紫外線露光および現像処理を施して、下層レジスト
表面を露出させる第1パターンを形成する工程と;上記
第1パターン部および残留している上層レジストの表面
に金属膜を全面的に被着する工程と;上記残留している
上層レジストとそれに被着した金属膜とをリフトオフ処
理により除去して上記下層レジストの表面に上記金属膜
から成る第1パターンを形成する工程と;上記金属膜か
ら成る第1パターンをマスクとしてO2 RIEにより下
層レジストを所望量エッチングする工程と;基板全面に
ノンアロイ性オーミック電極用金属を被着してソース電
極およびドレイン電極を形成する工程と;基板全面に上
記下層レジストとは異種のレジストを塗布する工程と;
上記異種のレジストに作用しない溶剤またはエッチング
剤により上記金属膜の第1パターンと下層レジストとを
除去して上記異種レジストの層中に上記第1パターンよ
り寸法の小さな抜きパターンを形成する工程と;基板全
面に上記異種レジストと混合しないような別のレジスト
を塗布する工程と;この別のレジストの層の上記抜きパ
ターンと整合した位置にT型ゲート電極の上辺部に相当
するパターンを、露光現像処理により形成する工程と;
基板全面にゲート電極用金属を被着する工程と;リフト
オフにより上記別のレジストとその上のゲート電極用金
属とを除去してT型ゲートを形成する工程と;を有する
半導体装置の製造方法。
5. A step of providing, on a substrate, a lower layer resist which is not exposed to ultraviolet rays in contact with the surface of the substrate and an upper layer resist which is exposed to ultraviolet rays and is superposed on the lower layer resist; a predetermined pattern is formed on the upper layer resist. A step of forming a first pattern that exposes the lower resist surface by ultraviolet light exposure and development treatment through a mask that is provided; a metal film is entirely formed on the first pattern portion and the surface of the remaining upper resist layer. And a step of removing the remaining upper layer resist and the metal film deposited thereon by a lift-off process to form a first pattern of the metal film on the surface of the lower layer resist; A step of etching a desired amount of the lower resist by O 2 RIE using the first pattern made of a metal film as a mask; A step of forming a source electrode and a drain electrode by depositing a metal for a back electrode; a step of applying a resist different from the lower layer resist on the entire surface of the substrate;
A step of removing the first pattern of the metal film and the lower layer resist by a solvent or an etching agent that does not act on the different type resist to form an empty pattern having a size smaller than the first pattern in the different type resist layer; A step of applying another resist which does not mix with the different type resist on the entire surface of the substrate; a pattern corresponding to the upper side of the T-type gate electrode is exposed and developed at a position aligned with the cut pattern of the other resist layer. Forming by processing;
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of depositing a metal for a gate electrode on the entire surface of a substrate; and a step of removing the another resist and the metal for a gate electrode thereon by lift-off to form a T-type gate.
【請求項6】 基板上に、この基板表面に接して紫外線
に感光しない下層レジストと、この下層レジストに重ね
て紫外線に感光する上層レジストとを設ける工程と;上
記の上層レジストに、所定パターンを持つマスクを介し
ての紫外線露光および現像処理を施して、下層レジスト
表面を露出させる第1パターンを形成する工程と;上記
第1パターン部および残留している上層レジストの表面
に金属膜を全面的に被着する工程と;上記残留している
上層レジストとそれに被着した金属膜とをリフトオフ処
理により除去して上記下層レジストの表面に上記金属膜
から成る第1パターンを形成する工程と;上記金属膜か
ら成る第1パターンをマスクとしてO2 RIEにより下
層レジストを所望量エッチングする工程と;基板全面に
ノンアロイ性オーミック電極用金属を被着してソース電
極およびドレイン電極を形成する工程と;電子サイクロ
トロン共鳴CVD法により基板全面に絶縁膜を形成する
工程と;上記金属膜の第1パターンと下層レジストとを
除去して上記絶縁膜中に上記第1パターンより小さな寸
法の抜きパターンを形成する工程と;上記絶縁膜の上記
抜きパターンと整合した位置にT型ゲート電極の上辺部
に相当するパターンを形成する工程と;基板全面にゲー
ト電極用金属を被着する工程と;リフトオフにより上記
絶縁膜上のゲート電極用金属を除去してT型ゲートを形
成する工程と;を有する半導体装置の製造方法。
6. A step of providing, on a substrate, a lower layer resist which is not exposed to ultraviolet rays in contact with the surface of the substrate and an upper layer resist which is exposed to ultraviolet rays and is superposed on the lower layer resist; a predetermined pattern is formed on the upper layer resist. A step of forming a first pattern that exposes the lower resist surface by ultraviolet light exposure and development treatment through a mask that is provided; a metal film is entirely formed on the first pattern portion and the surface of the remaining upper resist layer. And a step of removing the remaining upper layer resist and the metal film deposited thereon by a lift-off process to form a first pattern of the metal film on the surface of the lower layer resist; A step of etching a desired amount of the lower resist by O 2 RIE using the first pattern made of a metal film as a mask; A step of forming a source electrode and a drain electrode by depositing a metal for a back electrode; a step of forming an insulating film on the entire surface of the substrate by an electron cyclotron resonance CVD method; a first pattern of the metal film and a lower layer resist. A step of removing and forming a punching pattern having a size smaller than the first pattern in the insulating film; forming a pattern corresponding to the upper side of the T-type gate electrode at a position aligned with the punching pattern of the insulating film. And a step of depositing a metal for a gate electrode on the entire surface of the substrate; a step of removing the metal for a gate electrode on the insulating film by lift-off to form a T-type gate.
【請求項7】 基板上に、この基板表面に接して紫外線
に感光しない下層レジストと、この下層レジストに重ね
て紫外線に感光する上層レジストとを設ける工程と;上
記の上層レジストに、所定パターンを持つマスクを介し
ての紫外線露光および現像処理を施して、下層レジスト
表面を露出させる第1パターンを形成する工程と;上記
第1パターン部および残留している上層レジストの表面
に金属膜を全面的に被着する工程と;上記残留している
上層レジストとそれに被着した金属膜とをリフトオフ処
理により除去して上記下層レジストの表面に上記金属膜
から成る第1パターンを形成する工程と;上記金属膜か
ら成る第1パターンをマスクとしてO2 RIEにより下
層レジストを所望量エッチングする工程と;基板全面に
ノンアロイ性オーミック電極用金属を被着してソース電
極およびドレイン電極を形成する工程と;基板全面に、
上記金属膜から成る第1パターン上のノンアロイ性オー
ミック電極用金属の被着層を覆う厚さに、上記下層レジ
ストとは異種のレジストを塗布する工程と;上記異種の
レジストを上記金属膜から成る第1パターン上の上記金
属被着層が露出するまで除去する工程と;上記金属膜か
ら成る第1パターンと下層レジストを除去して上記異種
レジストの層中にT型の抜きパターンを形成する工程
と;基板全面にゲート電極用金属を被着する工程と;リ
フトオフ処理により上記異種レジストおよびその上の上
記ゲート電極用金属を除去して上記T型抜きパターン中
のゲート電極用金属を残留させる工程と;より成るT型
ゲート電極の形成方法。
7. A step of providing, on a substrate, a lower layer resist which is not exposed to ultraviolet rays in contact with the surface of the substrate and an upper layer resist which is exposed to ultraviolet rays and is superposed on the lower layer resist; a predetermined pattern is formed on the upper layer resist. A step of forming a first pattern that exposes the lower resist surface by ultraviolet light exposure and development treatment through a mask that is provided; a metal film is entirely formed on the first pattern portion and the surface of the remaining upper resist layer. And a step of removing the remaining upper layer resist and the metal film deposited thereon by a lift-off process to form a first pattern of the metal film on the surface of the lower layer resist; A step of etching a desired amount of the lower resist by O 2 RIE using the first pattern made of a metal film as a mask; A step of forming a source electrode and a drain electrode by depositing a metal for a back electrode;
A step of applying a resist different from the lower layer resist to a thickness that covers the non-alloy ohmic electrode metal deposition layer on the first pattern made of the metal film; Removing the metal deposition layer on the first pattern until it is exposed; removing the first pattern made of the metal film and the lower layer resist to form a T-shaped blank pattern in the different resist layer. A step of depositing a metal for a gate electrode on the entire surface of the substrate; a step of removing the different resist and the metal for a gate electrode thereon by a lift-off process to leave the metal for a gate electrode in the T-cut pattern. And a T-type gate electrode forming method.
【請求項8】 基板上に、この基板表面に接して紫外線
に感光しない下層レジストと、この下層レジストに重ね
て紫外線に感光する上層レジストとを設ける工程と;上
記の上層レジストに、所定パターンを持つマスクを介し
ての紫外線露光および現像処理を施して、下層レジスト
表面を露出させる第1パターンを形成する工程と;上記
第1パターン部および残留している上層レジストの表面
に金属膜を全面的に被着する工程と;上記残留している
上層レジストとそれに被着した金属膜とをリフトオフ処
理により除去して上記下層レジストの表面に上記金属膜
から成る第1パターンを形成する工程と;上記金属膜か
ら成る第1パターンをマスクとしてO2 RIEにより下
層レジストを所望量エッチングする工程と;基板全面に
ノンアロイ性オーミック電極用金属を被着してソース電
極およびドレイン電極を形成する工程と;電子サイクロ
トロン共鳴CVD法により、上記金属膜から成る第1パ
ターン上のノンアロイ性オーミック電極用金属の被着層
が埋まる厚さに、基板全面に絶縁膜を形成する工程と;
上記金属膜から成る第1パターン上の上記金属被着層ま
で上記絶縁膜の表面を除去する工程と;上記金属膜から
成る第1パターンと下層レジストを除去して上記絶縁膜
中にT型の抜きパターンを形成する工程と;基板全面に
ゲート電極用金属を被着する工程と;リフトオフ処理に
より上記絶縁膜上の金属を除去して上記T型の抜きパタ
ーン中のゲート電極用金属を残留させる工程と;より成
るT型ゲート電極の形成方法。
8. A step of providing a lower layer resist which is not exposed to ultraviolet rays on the substrate in contact with the surface of the substrate, and an upper layer resist which is exposed to ultraviolet rays and is superposed on the lower layer resist; a predetermined pattern is formed on the upper layer resist. A step of forming a first pattern that exposes the lower resist surface by ultraviolet light exposure and development treatment through a mask that is provided; a metal film is entirely formed on the first pattern portion and the surface of the remaining upper resist layer. And a step of removing the remaining upper layer resist and the metal film deposited thereon by a lift-off process to form a first pattern of the metal film on the surface of the lower layer resist; A step of etching a desired amount of the lower resist by O 2 RIE using the first pattern made of a metal film as a mask; A step of forming a source electrode and a drain electrode by depositing a metal for a back electrode; and a deposition layer of a metal for a non-alloy ohmic electrode on the first pattern made of the metal film is buried by an electron cyclotron resonance CVD method. Forming an insulating film over the entire surface of the substrate to a thickness;
Removing the surface of the insulating film up to the metal deposition layer on the first pattern made of the metal film; removing the first pattern made of the metal film and the lower resist to form a T-type film in the insulating film. A step of forming a punching pattern; a step of depositing a metal for a gate electrode on the entire surface of the substrate; a metal on the insulating film is removed by a lift-off process to leave the metal for a gate electrode in the T-shaped punching pattern. And a step of forming a T-type gate electrode.
JP31776991A 1991-12-02 1991-12-02 Formation of fine pattern and manufacture of semiconductor device Pending JPH05152294A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31776991A JPH05152294A (en) 1991-12-02 1991-12-02 Formation of fine pattern and manufacture of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31776991A JPH05152294A (en) 1991-12-02 1991-12-02 Formation of fine pattern and manufacture of semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05152294A true JPH05152294A (en) 1993-06-18

Family

ID=18091850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31776991A Pending JPH05152294A (en) 1991-12-02 1991-12-02 Formation of fine pattern and manufacture of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05152294A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6153499A (en) * 1998-04-22 2000-11-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device
US8470189B2 (en) 2008-06-03 2013-06-25 Tdk Corporation Method of forming mask pattern, method of forming thin film pattern and method of forming magnetoresistive element
JP2014029983A (en) * 2012-07-05 2014-02-13 Mitsubishi Electric Corp Method of manufacturing semiconductor device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6153499A (en) * 1998-04-22 2000-11-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device
US8470189B2 (en) 2008-06-03 2013-06-25 Tdk Corporation Method of forming mask pattern, method of forming thin film pattern and method of forming magnetoresistive element
JP2014029983A (en) * 2012-07-05 2014-02-13 Mitsubishi Electric Corp Method of manufacturing semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2550412B2 (en) Method for manufacturing field effect transistor
US6153499A (en) Method of manufacturing semiconductor device
US5304511A (en) Production method of T-shaped gate electrode in semiconductor device
JPH09127707A (en) Formation of resist pattern
US4973544A (en) Method for reversing tone or polarity of pattern on integrated circuit substrate utilizing reverse casting by planarization
US5693548A (en) Method for making T-gate of field effect transistor
JPH05152294A (en) Formation of fine pattern and manufacture of semiconductor device
JPH0748502B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0644577B2 (en) Method for manufacturing field effect transistor
JPH10135239A (en) Manufacturing method of semiconductor device
JPH09181337A (en) Manufacture of submicron structure in semiconductor device
EP0978869B1 (en) Method for forming a minute resist pattern and method for forming a gate electrode
EP0385031A1 (en) Semiconductor device with a recessed gate, and a production method thereof
JP3120000B2 (en) Method of forming electrode on projecting portion of substrate
JPH022175A (en) Manufacture of thin film transistor
JPH0670954B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2962262B2 (en) Method of forming fine gate electrode
JP2705187B2 (en) Semiconductor element manufacturing method
JP2569336B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR100956155B1 (en) Method for forming gate oxide layer of semiconductor device
JP2831774B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2003031594A (en) Manufacturing method for semiconductor device
JPH0758718B2 (en) Method for manufacturing compound semiconductor device
JPH04345162A (en) Mask and production thereof
JPS6149423A (en) Manufacture of semiconductor device