JPH056857A - Formation method of multilayer resist layer - Google Patents

Formation method of multilayer resist layer

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JPH056857A
JPH056857A JP15713991A JP15713991A JPH056857A JP H056857 A JPH056857 A JP H056857A JP 15713991 A JP15713991 A JP 15713991A JP 15713991 A JP15713991 A JP 15713991A JP H056857 A JPH056857 A JP H056857A
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Japan
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resist layer
latent image
resist
layer
pattern
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JP15713991A
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Japanese (ja)
Inventor
Kimihiko Nagami
公彦 永見
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To easily obtain an asymmetric resist pattern by a method wherein a first latent image formed in a first resist layer and second latent image formed in a second resist layer are exposed to light in an offset relationship, they are developed at a time and a resist pattern by a multilayer resist layer is formed. CONSTITUTION:A first resist layer 2 is formed on a semiconductor substrate 1; a first latent image 2b is formed in the first resist layer 2. Then, a second resist layer 3 is formed on the first resist layer 2; a second latent image 3b is formed in the second resist layer 3. The second latent image 3b constitutes an offset relationship with the first latent image 2b. Then, a developing treatment is executed in order to remove both of the latent images; a multilayer resist layer provided with desired patterns 2a, 3a is formed on the semiconductor substrate 1. Thereby, the cross-sectional shape of a resist pattern can be set freely by setting the formation condition of the individual latent images. As a result, an asymmetric resist pattern can be obtained easily.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体素子の製造工程中
に利用する多層レジスト層の形成方法に関するものであ
り,特に複数のレジスト層の各層に互いにオフセット関
係にあるパターンを形成する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 multi-layered resist layer used in the process of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for forming a pattern having an offset relationship with each other among a plurality of resist layers. Is.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体素子の製造方法において,
半導体基板の上にT字状のゲート電極をリフトオフ技術
を用いて形成する方法が知られている(特公昭62−1
6534号公報参照)。この技術は第1の電子線レジス
ト膜と電子ビームに対する感度がこれより大きい第2の
電子線レジスト膜を設け,両方のレジスト膜に対して電
子ビーム露光処理ならびに現像処理を施し,互いにアラ
イメント関係にある大小の開口を設けるようにしてい
る。この技術を用いて半導体基板のリセス加工面の偏位
位置にショットキー接合のゲート電極を設置するために
は,半導体基板の表面にリセス加工を施した後で上記露
光及び現像処理を施す必要があり,そのためリセス加工
の表面が,レジスト,レジスト現像液,レジスト剥離
液,洗浄水,大気等に長時間接触するため,不要なエッ
チング,酸化,表面欠陥の増大,不純物による影響等に
より,素子特性が劣化しやすいという問題点がある。
2. Description of the Related Art In a conventional method for manufacturing a semiconductor device,
A method of forming a T-shaped gate electrode on a semiconductor substrate using a lift-off technique is known (Japanese Patent Publication No. 62-1).
(See Japanese Patent No. 6534). In this technique, a first electron beam resist film and a second electron beam resist film having a higher sensitivity to an electron beam are provided, and both the resist films are subjected to an electron beam exposure process and a development process so that they are aligned with each other. There are large and small openings. In order to install a Schottky junction gate electrode at an offset position on a recessed surface of a semiconductor substrate using this technique, it is necessary to perform the above-mentioned exposure and development processing after performing recess processing on the surface of the semiconductor substrate. As a result, the recessed surface is in contact with the resist, resist developer, resist stripper, cleaning water, atmosphere, etc. for a long period of time, resulting in unnecessary etching, oxidation, increase of surface defects, influence of impurities, etc. Is prone to deterioration.

【0003】また別の従来技術として,半導体基板の上
に第1のレジスト膜を設けてこれを露光し,その後第2
のレジスト膜を重ね該第2のレジスト膜を露光した後,
両方のレジスト膜を一度に現像する技術が紹介されてい
る(特公昭62−20689号公報参照)。この技術は
形成されるパターンのエッジラフネスを改善することを
目的とするものであって,オフセット露光に関する技術
を示唆していない。
As another conventional technique, a first resist film is provided on a semiconductor substrate and exposed, and then a second resist film is formed.
After the second resist film is exposed,
A technique for developing both resist films at once has been introduced (see Japanese Patent Publication No. 62-20689). This technique aims to improve the edge roughness of the formed pattern, and does not suggest a technique relating to offset exposure.

【0004】一般にレジスト層に対しそれが単層若しく
は多層のいずれの場合も,露光,現像を一回で行う場合
には出来上がりの開口パターンは左右対称の断面形状の
ものしか得ることができない。非対称のパターンを得る
ためには,単層のレジスト層の場合にはレジスト層を斜
め方向から露光する方法とか,レジストパタ−ン形成後
のプロセスを例えば蒸着の場合に斜め方向から行う方法
とかがあるが,出来上がりの形状及び形状の得られる方
向に大きな制約がある。多層レジスト層の場合も単層レ
ジスト層の場合と同様の方法で行う必要がある。尚,1
層目の露光,現像を行い,その上に2層目の露光,現像
を行うと,位置合わせによって非対称なレジストパター
ンの断面形状が得られる。しかし,その工程が複雑であ
りまた1層目のレジスト層の表面精度(凹凸)によって
は2層目のレジスト層に塗装ムラ等が生じてパターン精
度が悪くなる。更に,オ−バ−ハングを持つレジスト層
を構成することができない。
In general, regardless of whether the resist layer is a single layer or a multilayer, when exposure and development are performed once, a finished opening pattern can only have a bilaterally symmetrical sectional shape. In order to obtain an asymmetric pattern, there is a method of exposing the resist layer from an oblique direction in the case of a single resist layer, or a method of performing the process after forming the resist pattern from the oblique direction in the case of vapor deposition, for example. However, there are major restrictions on the finished shape and the direction in which the shape can be obtained. In the case of a multi-layer resist layer, it is necessary to carry out the same method as in the case of a single-layer resist layer. In addition, 1
When the exposure and development of the first layer are performed and then the exposure and development of the second layer are performed thereon, an asymmetric cross-sectional shape of the resist pattern is obtained by the alignment. However, the process is complicated, and depending on the surface accuracy (unevenness) of the first resist layer, coating unevenness or the like occurs in the second resist layer, resulting in poor pattern accuracy. Furthermore, it is not possible to form a resist layer having an overhang.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は各種従来技術
の持つ以上の課題を勘案してなされたもので,例えばリ
セス加工面のオフセット位置にT字状のゲート電極を持
つFETの製造工程に利用できる,更に一般的に言え
ば,断面形状が非対称である種々のレジストパターンを
容易に形成できるレジスト層の形成方法を提供しようと
するものである。
The present invention has been made in consideration of the above problems of various conventional techniques. For example, in the manufacturing process of an FET having a T-shaped gate electrode at an offset position on a recessed surface. It is an object of the present invention to provide a method of forming a resist layer that can be used, and more generally, can easily form various resist patterns having asymmetric cross-sectional shapes.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の多層レジスト層
の形成方法は,半導体基板上に第1のレジスト層を塗布
し該第1のレジスト層を露光して該第1のレジスト層に
第1の潜像を形成する工程と,この第1のレジスト層の
上に第2のレジスト層を塗布し該第2のレジスト層に上
記第1の潜像に対してオフセット関係にある第2の潜像
を形成するように該第2のレジスト層を露光する工程
と,その後,上記第1のレジスト層の上記第1の潜像部
分と上記第2のレジスト層の上記第2の潜像部分とを一
度に除去する現像工程とを備えることを特徴とするもの
である。
A method of forming a multi-layered resist layer according to the present invention comprises applying a first resist layer on a semiconductor substrate, exposing the first resist layer, and then exposing the first resist layer to the first resist layer. Forming the first latent image, and applying a second resist layer on the first resist layer to form a second resist layer having a second offset relationship with the first latent image. Exposing the second resist layer to form a latent image, and then the first latent image portion of the first resist layer and the second latent image portion of the second resist layer. And a developing step for removing the above-mentioned substances at once.

【0007】また本発明の多層レジスト層の形成方法
は,第2のレジスト層の上に更に該第2のレジスト層に
比べて露光感度の高い第3のレジスト層を塗布し,その
後第2のレジスト層と第3のレジスト層に第1の潜像に
対してオフセット関係にある第2の潜像と第3の潜像を
形成し,第1,第2,第3の各潜像部分を一度に除去す
る現像工程を備えることを特徴とする。
In the method for forming a multi-layered resist layer of the present invention, a third resist layer having a higher exposure sensitivity than that of the second resist layer is further coated on the second resist layer, and then the second resist layer is formed. A second latent image and a third latent image having an offset relationship with the first latent image are formed on the resist layer and the third resist layer, and the first, second, and third latent image portions are formed. It is characterized in that it is provided with a developing step of removing at once.

【0008】[0008]

【作用】本発明では第1のレジスト層に設ける第1の潜
像と,第2のレジスト層に設ける第2の潜像とがオフセ
ット関係で露光されていて,これらを一度に現像して多
層レジスト層のレジストパターンを形成するようにして
いるので,該レジストパターンの断面形状を各潜像の形
成条件の設定により自由に設定できるため,非対称のレ
ジストパターンを容易に得ることができる。従い,この
レジストパターンを利用して半導体基板にリセス加工を
施しそのリセス加工表面のオフセット位置にゲート電極
を設置することができ,リセス加工後にその加工部分が
現像処理加工に晒される従来の方法による素子に比較し
て,特性のよいFETを製造することができる。
In the present invention, the first latent image provided on the first resist layer and the second latent image provided on the second resist layer are exposed in an offset relationship, and these are developed at a time and multilayered. Since the resist pattern of the resist layer is formed, the cross-sectional shape of the resist pattern can be freely set by setting the conditions for forming each latent image, so that an asymmetric resist pattern can be easily obtained. Therefore, by using this resist pattern, the semiconductor substrate can be recessed and the gate electrode can be installed at an offset position on the recessed surface, and the processed portion is exposed to the development processing after the recessing. It is possible to manufacture an FET having better characteristics than an element.

【0009】[0009]

【実施例】本発明の多層レジスト層の形成方法を以下図
示の実施例を利用して詳細に説明する。図1は本発明方
法を利用して製造したFETの概略構成図である。図
2,図3,図4は本発明方法の第1の実施例の工程説明
図を示し,図5,図6,図7は本発明方法の第2の実施
例の工程説明図を示し,図8,図9はそれぞれ本発明方
法を利用して製造した異なるタイプのFETの構成図で
ある。
The method for forming a multi-layered resist layer of the present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an FET manufactured by using the method of the present invention. 2, FIG. 3, and FIG. 4 are process explanatory diagrams of the first embodiment of the method of the present invention, and FIG. 5, FIG. 6 and FIG. 7 are process explanatory diagrams of the second embodiment of the method of the present invention. 8 and 9 are block diagrams of FETs of different types manufactured by using the method of the present invention.

【0010】第1の実施例は半導体基板の上に2層のレ
ジスト層を形成する方法を示すものである。即ち,半導
体基板1の上に,パターン2aを有する第1のレジスト
層2と,パターン3aを有する第2のレジスト層3とを
備えるものである(図4)。このような多層レジスト層
を形成するために,先ず半導体基板1の上に厚さが30
00Å程度の第1のレジスト層2を形成し,この第1の
レジスト層2に第1の潜像2bを形成する(図2)。次
にこの第1のレジスト層2の上に厚さが3000Å程度
の第2のレジスト層3を形成し,この第2のレジスト層
3に第2の潜像3bを形成する。尚,第2の潜像3bは
第1の潜像2bに対してオフセット関係で構成している
(図3)。次に,両方の潜像を除去するために現像処理
を行い,所望のパターン2a,3aを有する多層のレジ
スト層を半導体基板1上に形成する(図4)。
The first embodiment shows a method of forming two resist layers on a semiconductor substrate. That is, the first resist layer 2 having the pattern 2a and the second resist layer 3 having the pattern 3a are provided on the semiconductor substrate 1 (FIG. 4). In order to form such a multi-layered resist layer, first, a semiconductor substrate 1 having a thickness of 30 is formed.
A first resist layer 2 having a thickness of about 00Å is formed, and a first latent image 2b is formed on the first resist layer 2 (FIG. 2). Next, a second resist layer 3 having a thickness of about 3000Å is formed on the first resist layer 2, and a second latent image 3b is formed on the second resist layer 3. The second latent image 3b has an offset relationship with the first latent image 2b (FIG. 3). Next, a development process is performed to remove both latent images, and a multilayer resist layer having desired patterns 2a and 3a is formed on the semiconductor substrate 1 (FIG. 4).

【0011】半導体基板1は化合物半導体(GaAs)
の基板本体Hにソース電極Sとドレイン電極Dをオ−ミ
ック接続しており,基板本体Hは半絶縁性GaAsから
なるベース1aと,このベースの上に形成されているバ
ッファ層1bと,n層1cとn+ 層1dを含む動作層1
eを備えている。尚,各図ではこのような組み合わせの
ものを多数備えるウエハの一部を示している。
The semiconductor substrate 1 is a compound semiconductor (GaAs)
The source electrode S and the drain electrode D are ohmic-connected to the substrate body H of the substrate body H. The substrate body H is composed of a base 1a made of semi-insulating GaAs, a buffer layer 1b formed on the base 1a, and n. Operating layer 1 including layer 1c and n + layer 1d
e. Each drawing shows a part of a wafer provided with a large number of such combinations.

【0012】第1のレジスト層2は低感度EB(電子ビ
ーム)レジスト(東京応化製 OEBR−1000)を
スピンコ−ト(レジスト粘度75cp,3000回転/
秒)して塗布し,次にプリベ−ク(200℃,20分)
を行って形成される。その後,このレジスト層2にリセ
ス長に相当する露光幅W1 の第1の潜像2bを形成する
ように電子ビーム4を付与し,レジスト層2を露光す
る。
As the first resist layer 2, a low-sensitivity EB (electron beam) resist (OEBR-1000 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was spin-coated (resist viscosity 75 cp, 3000 rpm).
Second) and then apply a pre-bake (200 ° C, 20 minutes)
Is formed. Then, an electron beam 4 is applied to the resist layer 2 so as to form a first latent image 2b having an exposure width W 1 corresponding to the recess length, and the resist layer 2 is exposed.

【0013】第2のレジスト層3も低感度EBレジスト
(東京応化製 OEBR−1000)をスピンコート
(上記条件と同じ)して塗布し,次にプリベ−ク(17
0℃,20分)を行って形成される。その後,このレジ
スト層3に,第1の潜像2bに対してオフセットの関係
にありかつ露光幅W1 に比べて露光幅W2 が小さい第2
の潜像3bを形成するように電子ビーム5を付与し,レ
ジスト層3を露光する。尚,Xは露光幅W1 と露光幅W
2 のオフセット量を示す。
The second resist layer 3 is also formed by spin-coating a low-sensitivity EB resist (OEBR-1000 manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) (same as above), and then applying a pre-bake (17).
It is formed at 0 ° C. for 20 minutes). Then, the resist layer 3 has a second offset value that is offset from the first latent image 2b and has an exposure width W 2 smaller than the exposure width W 1 .
The electron beam 5 is applied so as to form the latent image 3b, and the resist layer 3 is exposed. Note that X is the exposure width W 1 and the exposure width W
Indicates the offset amount of 2 .

【0014】現像処理はMIBK(メチルイソブチルケ
トン)とIPA(イソプロピルアルコ−ル)の混合液か
らなる現像液を用いて,第1の潜像2bと第2の潜像3
bを除去し,第1のレジスト層2にパターン2aをそし
て第2のレジスト層3にパターン3aを形成する。尚,
混合液の組成比は良く知られているように露光条件によ
って決定される。
For the development processing, the first latent image 2b and the second latent image 3 are formed by using a developing solution composed of a mixed solution of MIBK (methyl isobutyl ketone) and IPA (isopropyl alcohol).
b is removed, and a pattern 2a is formed on the first resist layer 2 and a pattern 3a is formed on the second resist layer 3. still,
The composition ratio of the mixed solution is determined by the exposure conditions, as is well known.

【0015】第1のレジスト層2のパターン2aはリセ
ス長に相当する幅W1 を持っているため,このパターン
を利用してこのパターンによって露出されている半導体
基板1にリセス加工を施すことができる。このリセス加
工後は加工表面にレジスト層形成の処理を必要としない
ため,該加工面の劣化を防止することができる。また,
第2のレジスト層3のパターン3aはパターン2aにオ
フセット関係で形成されているので,このパターン3a
を利用してリセス加工後の半導体基板のリセス加工表面
のオフセット位置にゲート電極を形成することができ
る。
Since the pattern 2a of the first resist layer 2 has a width W 1 corresponding to the recess length, the semiconductor substrate 1 exposed by this pattern can be recessed using this pattern. it can. After this recessing process, it is not necessary to perform processing for forming a resist layer on the processed surface, so that deterioration of the processed surface can be prevented. Also,
Since the pattern 3a of the second resist layer 3 is formed in an offset relationship with the pattern 2a, this pattern 3a
It is possible to form a gate electrode at an offset position on the recessed surface of the semiconductor substrate after the recess processing by utilizing.

【0016】次に第2の実施例について図5,図6,図
7の工程図を利用して説明する。第2の実施例は半導体
基板の上に3層のレジスト層を形成する方法を示すもの
である。即ち,半導体基板10の上に,パターン20a
を有する第1のレジスト層20と,パターン30aを有
する第2のレジスト層30と,パターン40aを有する
第3のレジスト層40を備えるものである(図7)。
Next, a second embodiment will be described with reference to the process charts of FIGS. 5, 6 and 7. The second embodiment shows a method of forming three resist layers on a semiconductor substrate. That is, the pattern 20a is formed on the semiconductor substrate 10.
A first resist layer 20 having a pattern, a second resist layer 30 having a pattern 30a, and a third resist layer 40 having a pattern 40a (FIG. 7).

【0017】このような多層レジスト層を形成するため
に,先ず半導体基板10の上に厚さが3000Å程度の
第1のレジスト層20を形成し,この第1のレジスト層
20に第1の潜像20bを形成する(図5)。次に,こ
の第1のレジスト層20の上に厚さが3000Å程度の
第2のレジスト層30を形成し,更にこの第2のレジス
ト層の上に厚さが5000Å程度の第3のレジスト層4
0を形成し,この第2のレジスト層30に第2の潜像3
0bを形成すると共に第3のレジスト層40に第3の潜
像40bを形成する。ここで,第3のレジスト層を構成
するレジストの露光感度が第2のレジスト層を構成する
レジストの露光感度に比べて大きく構成されているの
で,電子ビームの付与によって形成される潜像の幅は第
3の潜像の方が第2の潜像に比べて大きい。尚,第2の
潜像30bと第3の潜像40bとは第1の潜像20bに
対してオフセット関係で構成されている(図6)。次
に,全ての潜像を一度に除去するために現像処理を行
い,所望のパターン20a,30a,40aを有する多
層のレジスト層を半導体基板10上に形成する(図
7)。
In order to form such a multi-layered resist layer, first, a first resist layer 20 having a thickness of about 3000 Å is formed on the semiconductor substrate 10, and a first latent layer is formed on the first resist layer 20. The image 20b is formed (FIG. 5). Next, a second resist layer 30 having a thickness of about 3000Å is formed on the first resist layer 20, and a third resist layer having a thickness of about 5000Å is further formed on the second resist layer 20. Four
0, and the second latent image 3 is formed on the second resist layer 30.
0b is formed, and a third latent image 40b is formed on the third resist layer 40. Since the exposure sensitivity of the resist forming the third resist layer is higher than the exposure sensitivity of the resist forming the second resist layer, the width of the latent image formed by the application of the electron beam. Is larger in the third latent image than in the second latent image. The second latent image 30b and the third latent image 40b are offset from the first latent image 20b (FIG. 6). Next, a development process is performed to remove all the latent images at one time, and a multilayer resist layer having desired patterns 20a, 30a, 40a is formed on the semiconductor substrate 10 (FIG. 7).

【0018】半導体基板10は化合物半導体(GaA
s)の基板本体Hにソース電極Sとドレイン電極Dをオ
−ミック接続しており,基板本体Hは半絶縁性GaAs
からなるベース10aと,このベースの上に形成されて
いるバッファ層10bと,n層10cとn+ 層10dを
含む動作層10eを備えている。尚,各図ではこのよう
な組み合わせのものを多数備えるウエハの一部のみを示
している。
The semiconductor substrate 10 is a compound semiconductor (GaA).
The source electrode S and the drain electrode D are ohmic-connected to the substrate body H of s), and the substrate body H is made of semi-insulating GaAs.
The base 10a is made of, the buffer layer 10b formed on the base 10a, and the operation layer 10e including the n layer 10c and the n + layer 10d. It should be noted that each of the drawings shows only a part of the wafer provided with a large number of such combinations.

【0019】第1のレジスト層20は低感度EB(電子
ビーム)レジスト(東京応化製 OEBR−1000)
をスピンコ−ト(レジスト粘度75cp,3000回転
/秒)して塗布し,次にプリベ−ク(200℃,20
分)を行って形成される。その後,このレジスト層20
にリセス長に相当する露光幅W1 の第1の潜像20bを
形成するように電子ビームEBを付与し,レジスト層2
0を露光する。
The first resist layer 20 is a low-sensitivity EB (electron beam) resist (OEBR-1000 manufactured by Tokyo Ohka).
Was spin-coated (resist viscosity 75 cp, 3000 revolutions / second) and applied, and then pre-baked (200 ° C., 20
Min) is formed. Then, this resist layer 20
To the resist layer 2 by applying an electron beam EB so as to form a first latent image 20b having an exposure width W 1 corresponding to the recess length.
0 is exposed.

【0020】第2のレジスト層30も低感度EBレジス
ト(東京応化製 OEBR−1000)をスピンコート
(上記条件と同じ)して塗布し,次にプリベ−ク(17
0℃,20分)を行って形成される。更に,この第2の
レジスト層20の上に高感度EBレジスト(東レ製 E
BR−9)をスピンコート(レジスト粘度は若干大き
く,3000回転/秒)して塗布し,次にプリベ−ク
(200℃,20分)を行って形成される。その後,こ
のレジスト層30とレジスト層40にそれぞれ,第1の
潜像20bに対してオフセットの関係にありかつ露光幅
1 に比べて露光幅W2 と露光幅W3 が小さい第2の潜
像30bと第3の潜像40bを形成するように電子ビー
ムEBを付与し,レジスト層30とレジスト層40を一
度に露光する。尚,Xは露光幅W1 と露光幅W2 及び露
光幅W3 とのオフセット量を示す。
The second resist layer 30 is also formed by spin-coating a low-sensitivity EB resist (OEBR-1000 manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) (same as above), and then applying a pre-bake (17).
It is formed at 0 ° C. for 20 minutes). In addition, a high-sensitivity EB resist (Toray E
BR-9) is applied by spin coating (resist viscosity is slightly high, 3000 revolutions / second), and then prebaked (200 ° C., 20 minutes). After that, the resist layer 30 and the resist layer 40 respectively have a second latent image having an offset relationship with respect to the first latent image 20b and having an exposure width W 2 and an exposure width W 3 smaller than the exposure width W 1. The electron beam EB is applied so as to form the image 30b and the third latent image 40b, and the resist layer 30 and the resist layer 40 are exposed at the same time. Incidentally, X represents the offset amount between the exposure width W 1 , the exposure width W 2 and the exposure width W 3 .

【0021】現像処理はMIBK(メチルイソブチルケ
トン)とIPA(イソプロピルアルコ−ル)の混合液か
らなる現像液を用いて,第1の潜像20bと第2の潜像
30b及び第3の潜像40bを除去し,第1のレジスト
層20にパターン20aをそして第2のレジスト層30
と第3のレジスト層40にそれぞれパターン30aとパ
ターン40aを形成する。尚,混合液の組成比は良く知
られているように露光条件によって決定される。
For the development processing, a first latent image 20b, a second latent image 30b and a third latent image are formed by using a developing solution composed of a mixed solution of MIBK (methyl isobutyl ketone) and IPA (isopropyl alcohol). 40b is removed, the pattern 20a is formed on the first resist layer 20, and the second resist layer 30 is formed.
Then, a pattern 30a and a pattern 40a are formed on the third resist layer 40, respectively. The composition ratio of the mixed solution is determined by the exposure conditions, as is well known.

【0022】図1は第2の実施例によって製造された多
層レジスト層を用いて構成してなるMESFETの概略
構成を示すものである。図7のパターンを備える多層レ
ジスト層を持つ半導体基板10の,第1のレジスト層2
0によってカバーされていない部分に対してリセス加工
を行う。このリセス加工は,加工表面が動作層10eの
+ 層を越えてn層10cを露出させるように行われ
る。このリセス加工には,例えばエッチャントがりん酸
と過酸化水素系であるケミカルエッチングを利用する。
また,ゲート電極Gは,上記リセス加工を施した後にこ
のリセス加工表面でそのソ−ス電極Sに近い部分にT字
状に形成される。これは,図7の多層のレジスト層の上
からリセス加工部を含めて電極金属を蒸着しその後レジ
スト層をリフトオフすることによって形成することがで
きる。ここで,第2のレジスト層30のパターン30a
の幅W2 はMESFETの接合容量を小さくするためゲ
ート電極Gのゲート長を規定すべく選定され,第3のレ
ジスト層40aの幅W3 はMESFETの直列抵抗を小
さくするためゲート電極Gの断面積を大きくするように
選定されている。
FIG. 1 shows a schematic structure of a MESFET formed by using the multi-layered resist layer manufactured by the second embodiment. First resist layer 2 of semiconductor substrate 10 having a multilayer resist layer having the pattern of FIG.
The recess processing is performed on the portion not covered by 0. This recess processing is performed so that the processed surface exceeds the n + layer of the operating layer 10e to expose the n layer 10c. For this recess processing, for example, chemical etching in which the etchant is phosphoric acid and hydrogen peroxide is used.
Further, the gate electrode G is formed in a T-shape at a portion near the source electrode S on the recessed surface after performing the recess processing. This can be formed by vapor-depositing the electrode metal including the recessed portion on the multilayer resist layer of FIG. 7 and then lifting off the resist layer. Here, the pattern 30a of the second resist layer 30
Sectional width W 2 of chosen so as to define the gate length of the gate electrode G to reduce the junction capacitance of the MESFET, the width W 3 of the third resist layer 40a is the gate electrode G to reduce the series resistance of the MESFET It is selected to increase the area.

【0023】図8は第2のFETの構成図を示すもので
ある。半導体基板10はメサ部分10fを備えており,
そのメサ部分にn型の動作層10gと,n+ 型の動作層
10hを備えている。リセス加工はn型の動作層10g
の表面が露出されるように,そしてn型の動作層10g
の厚さを制御するように形成される。このリセス加工面
10iの,ソース電極Sに近い部分の上にT字状のゲー
ト電極Gを形成するようにしている。
FIG. 8 shows a configuration diagram of the second FET. The semiconductor substrate 10 has a mesa portion 10f,
An n-type operating layer 10g and an n + -type operating layer 10h are provided in the mesa portion. Recess processing is n-type operating layer 10g
Of the n-type operating layer 10g
Formed to control the thickness of the. A T-shaped gate electrode G is formed on a portion of the recessed surface 10i near the source electrode S.

【0024】図9は第3のFET(HEMT構造のFE
T)の構成図を示すものである。半導体基板10はメサ
部分10jを備えており,このメサ部分にp- 型GaA
sの半導体層10kと,n型AlGaAsの半導体層1
0lと,n+ 型GaAsの半導体層10mとを備えてい
る。リセス加工はn型AlGaAsの半導体層10lの
表面が露出されるように,そしてn型AlGaAsの半
導体層10lの厚さを制御するように形成される。この
リセス加工面10nの,ソース電極Sに近い部分の上に
T字状のゲート電極Gを形成するようにしている。
FIG. 9 shows a third FET (FE of HEMT structure).
It is a block diagram of (T). The semiconductor substrate 10 is provided with a mesa portion 10j, and this mesa portion has ap -type GaA.
s semiconductor layer 10k and n-type AlGaAs semiconductor layer 1
0l and an n + type GaAs semiconductor layer 10m. The recess processing is performed so that the surface of the n-type AlGaAs semiconductor layer 101 is exposed and the thickness of the n-type AlGaAs semiconductor layer 101 is controlled. A T-shaped gate electrode G is formed on a portion of the recessed surface 10n near the source electrode S.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明では第1のレジスト層に設ける第
1の潜像と,第2のレジスト層に設ける第2の潜像とが
オフセット関係で露光されていて,これらを一度に現像
して多層レジスト層のレジストパターンを形成するよう
にしているので,該レジストパターンの断面形状を各潜
像の形成条件の設定により自由に設定できるため,非対
称のレジストパターンを容易に得ることができる。従
い,このレジストパターンを利用して半導体基板にリセ
ス加工を施しそのリセス加工表面のオフセット位置にゲ
ート電極を設置することができ,リセス加工後にその加
工部分が現像処理加工に晒される従来の方法による素子
に比較して,特性のよいFETを製造することに寄与で
きる。
According to the present invention, the first latent image provided on the first resist layer and the second latent image provided on the second resist layer are exposed in an offset relationship, and these are developed at a time. Since the resist pattern of the multi-layered resist layer is formed by this method, the cross-sectional shape of the resist pattern can be freely set by setting the conditions for forming each latent image, so that an asymmetric resist pattern can be easily obtained. Therefore, by using this resist pattern, the semiconductor substrate can be recessed and the gate electrode can be installed at an offset position on the recessed surface, and the processed portion is exposed to the development processing after the recessing. This can contribute to the manufacture of FETs with better characteristics than devices.

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

【図1】図1は本発明方法を利用して製造した第1のタ
イプのFETの構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a first type FET manufactured by using the method of the present invention.

【図2】図2は本発明方法の第1の実施例の工程説明
図。
FIG. 2 is a process explanatory view of the first embodiment of the method of the present invention.

【図3】図3は本発明方法の第1の実施例の工程説明
図。
FIG. 3 is a process explanatory view of the first embodiment of the method of the present invention.

【図4】図4は本発明方法の第1の実施例の工程説明
図。
FIG. 4 is a process explanatory view of the first embodiment of the method of the present invention.

【図5】図5は本発明方法の第2の実施例の工程説明
図。
FIG. 5 is a process explanatory view of the second embodiment of the method of the present invention.

【図6】図6は本発明方法の第2の実施例の工程説明
図。
FIG. 6 is a process explanatory view of the second embodiment of the method of the present invention.

【図7】図7は本発明方法の第2の実施例の工程説明
図。
FIG. 7 is a process explanatory view of the second embodiment of the method of the present invention.

【図8】図8は本発明方法を利用して製造した第2のタ
イプのFETの構成図。
FIG. 8 is a configuration diagram of a second type FET manufactured by using the method of the present invention.

【図9】図9は本発明方法を利用して製造した第3のタ
イプのFETの構成図。
FIG. 9 is a configuration diagram of a third type FET manufactured by using the method of the present invention.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に第1のレジスト層を塗布
し該第1のレジスト層を露光して該第1のレジスト層に
第1の潜像を形成する工程と,前記第1のレジスト層の
上に第2のレジスト層を塗布し該第2のレジスト層に前
記第1の潜像に対してオフセット関係にある第2の潜像
を形成するように該第2のレジスト層を露光する工程
と,その後,前記第1のレジスト層の前記第1の潜像部
分と前記第2のレジスト層の前記第2の潜像部分とを一
度に除去する現像工程とを備える多層レジスト層の形成
方法。
1. A step of applying a first resist layer on a semiconductor substrate, exposing the first resist layer to form a first latent image on the first resist layer, and the first resist. Exposing a second resist layer on the layer so as to form a second latent image on the second resist layer in an offset relationship with the first latent image. And a developing step of removing the first latent image portion of the first resist layer and the second latent image portion of the second resist layer at a time. Forming method.
【請求項2】 前記第2の潜像は前記第1の潜像に重な
っておりかつ該第1の潜像に比べて幅が狭く構成されて
おり,現像工程後,第1のレジスト層が第2のレジスト
層にオ−バ−ハングするように構成されていることを特
徴とする請求項1記載の多層レジスト層の形成方法。
2. The second latent image is overlapped with the first latent image and has a width narrower than that of the first latent image, and the first resist layer is formed after the developing step. The method for forming a multilayer resist layer according to claim 1, wherein the second resist layer is configured to hang over.
【請求項3】 半導体基板上に第1のレジスト層を塗布
し該第1のレジスト層を露光して該第1のレジスト層に
第1の潜像を形成する工程と,前記第1のレジスト層の
上に第2のレジスト層と該第2のレジスト層に比べて露
光感度の高い第3のレジスト層を重ねて塗布し該第2の
レジスト層と第3のレジスト層に前記第1の潜像に対し
てオフセット関係にある第2の潜像と第3の潜像を形成
するように該第2のレジスト層と第3のレジスト層を同
時に露光する工程と,その後,前記第1のレジスト層の
前記第1の潜像部分と前記第2のレジスト層の前記第2
の潜像部分及び前記第3のレジスト層の前記第3の潜像
とを一度に除去する現像工程とを備える多層レジスト層
の形成方法。
3. A step of applying a first resist layer on a semiconductor substrate, exposing the first resist layer to form a first latent image on the first resist layer, and the first resist. A second resist layer and a third resist layer having a higher exposure sensitivity than the second resist layer are superposed on the layer, and the first resist is applied to the second resist layer and the third resist layer. A step of simultaneously exposing the second resist layer and the third resist layer so as to form a second latent image and a third latent image having an offset relationship with respect to the latent image, and then the first latent image. The first latent image portion of the resist layer and the second latent image portion of the second resist layer.
A developing step of removing the latent image portion and the third latent image of the third resist layer at one time.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6119656A (en) * 1996-06-26 2000-09-19 Robert Bosch Gmbh Process for operating a fuel injection device
KR101279470B1 (en) * 2010-07-20 2013-06-27 엘지이노텍 주식회사 A cliche for printing ink and a method of fabricating thereof
JP2016212410A (en) * 2015-04-30 2016-12-15 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. Method of manufacturing mask

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