JPH07169669A - 多層レジストパターンの形成方法，及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 下層レジストパターンと、上層レジストパタ
ーンとを所望のパターン形状に形成することができる多
層レジストパターンの形成方法を得る。 【構成】 下層レジストパターン６を形成し、該下層レ
ジストパターン６をそのガラス転移温度以上の温度に加
熱してベークした後、該加熱によりその結晶化度が高め
られた下層レジストパターン６上に、上層レジストパタ
ーン７を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は多層レジストパターン
の形成方法，及び該多層レジストパターンを用いた半導
体装置の製造方法に関し、特に、各層のレジストパター
ンを所望のパターン形状に再現性良く形成することがで
きる多層レジストパターンの形成方法，及び該多層レジ
ストパターンを用いた半導体装置の製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えばＧａＡｓＦＥＴ等の化
合物半導体装置では、ゲート長の短縮によるゲート抵抗
の増加を補償するため、ゲート電極としてＴ型ゲート電
極（以下、Ｔ型ゲートと称す。）が用いられている。図
６は、従来の化合物半導体装置におけるＴ型ゲートを２
つの異なるレジストパターンが積層された多層レジスト
パターンを用いて形成する工程を示した工程別断面図
で、図において、１は化合物半導体基板、１ａはリセ
ス、２は下層レジストパターン、２ａは開口、３は上層
レジストパターン、３ａは開口、４はＴ型ゲート、３０
はレジスト膜、４０はゲートメタルである。

【０００３】以下、図に基づいてＴ型ゲートの形成工程
を説明する。先ず、化合物半導体基板１上に図示しない
レジスト膜を成膜した後、該レジスト膜にパターン露
光，及び現像を施すことにより、図６(a) に示すよう
に、開口２ａを有する下層レジストパターン２を形成す
る。次に、図６(b) に示すように、下層レジストパター
ン２及び化合物半導体基板１上にレジスト膜３０を成膜
した後、レジスト膜３０にパターン露光及び現像を施す
ことにより、図６(c) に示すように、上層レジストパタ
ーン３を形成する。この時、上記開口２ａ上に該開口２
ａよりもその開口幅が大きい開口３ａが形成される。次
に、下層レジストパターン２及び上層レジストパターン
３をマスクにして、上記化合物半導体基板１に等方性エ
ッチングを施して、図６(d) に示すように、リセス１ａ
を形成する。次に、図６(e) に示すように、化合物半導
体基板１の全面に対してゲートメタル４０を蒸着し、リ
フトオフすると、図６(f) に示すように、リセス１ａの
底面にＴ型ゲート４が形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記図６に示す従来の
Ｔ型ゲートの形成工程では、２つの異なるレジストパタ
ーンを積層して多層レジストパターンを形成するわけで
あるが、通常、レジスト膜の形成は、感光性樹脂を溶剤
に溶解したフォトレジスト材料、或いは、樹脂を感光剤
とともに溶剤に溶解したフォトレジスト材料を、被成膜
面に所要厚み塗布し、溶剤を蒸発（揮発）させることに
より行われる。

【０００５】上記図６は２つのレジストパターンが理想
的な状態に形成された状態を示しており、この図に示さ
れるように、レジスト膜３０が下層レジストパターン２
に対して選択的にパターニングされるためには、レジス
ト膜３０の形成時、即ち、このレジスト膜３０を形成す
るためのフォトレジスト材料を下層レジストパターン２
上に塗布する際、該フォトレジスト材料中の溶剤に下層
レジストパターン２が溶解しないことが必要である。し
かしながら、現状では、工業的に生産されている汎用の
フォトレジスト材料は、何れもその成分が似通ったもの
で、かかる条件を満足する２種類のフォトレジスト材
料、即ち、一方の樹脂が他方の溶剤に対して溶解しない
２種類のフォトレジスト材料を、工業的に生産されてい
る汎用のフォトレジスト材料から選択することは極めて
困難である。特に、上記のようなＴ型ゲートを形成する
ための２μｍ以下の開口パターンを形成可能な，微細加
工に適した汎用のフォトレジスト材料は、その多くのも
のがノボラック樹脂を紫外線に感度を有する感光剤とと
もに、エチルセルソルブアセテート（ＥＣＡ），エチル
ラクテート（ＥＬ），プロピレングリコールモノメチル
エーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ），メチルメトキシプ
ロピネート（ＭＭＰ）等のカルボン酸エステル系の溶剤
に溶解したもので、これらのうちから、一方の樹脂が他
方の溶剤に対して溶解しない２種類のフォトレジスト材
料を選択することはできない。

【０００６】従って、現実には、上記図６に示したＴ型
デートの形成工程を行うと、上層レジストパターン３を
形成するためのレジスト膜３０の成膜時、該レジスト膜
３０の成膜に用いるフォトレジスト材料の溶剤に下層レ
ジストパターン２が溶解して、図７(a) に示すように、
下層レジストパターン２とレジスト膜３０が混合された
ミキシング層５が形成されることとなり、図７(b) に示
すように、レジスト膜３０のパターニング時に、基板表
面に貫通する開口を形成することができず、Ｔ型ゲート
電極を形成することができなくなってしまうという問題
点を発生する。

【０００７】また、図８に示すように、ミキシング層５
が基板１表面を完全に被覆してしまわない場合は、レジ
スト膜３０のパターニングにより、該レジスト膜３０に
基板表面に貫通する開口を形成することはできるが、該
ミキシング層５は、その厚みが不均一で、また、常に同
じ厚みとなるよう形成されるものではなく、所望の開口
幅を有する開口を再現性よく形成することができなくな
るといった問題点を生ずる。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、各層のレジストパターンを所望
のパターン形状に再現性よく形成することができる多層
レジストパターンの形成方法，及び，該多層レジストパ
ターンを用いた半導体装置の製造方法を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる多層レジ
ストパターンの形成方法は、半導体基板上に第１のレジ
ストパターンを形成し、該第１のレジストパターンをそ
のガラス転移温度以上の温度に加熱し、該そのガラス転
移温度以上の温度に加熱された第１のレジストパターン
上に第２のレジストパターンを形成するようにしたもの
である。

【００１０】更に、本発明にかかる半導体装置の製造方
法は、半導体基板上に第１のレジストパターンを形成
し、該第１のレジストパターンをそのガラス転移温度以
上の温度に加熱し、該そのガラス転移温度以上の温度に
加熱された第１のレジストパターン上に第２のレジスト
パターンを形成し、上記半導体基板の全面に対してゲー
トメタルを蒸着した後、上記第１，第２のレジストパタ
ーンとともに、上記第２のレジストパターン上に蒸着し
たゲートメタルを除去してＴ型ゲートを形成するように
したものである。

【００１１】更に、本発明にかかる半導体装置の製造方
法は、半導体基板上に第１のレジストパターンを形成
し、該第１のレジストパターンをそのガラス転移温度以
上の温度に加熱し、該そのガラス転移温度以上の温度に
加熱された第１のレジストパターン上に第２のレジスト
パターンを形成し、上記半導体基板の全面に対してゲー
トメタルを蒸着した後、上記第１，第２のレジストパタ
ーンとともに、上記第２のレジストパターン上に蒸着し
たゲートメタルを除去してエアーブリッジ配線を形成す
るようにしたものである。

【００１２】更に、本発明にかかる多層レジストパター
ンの形成方法は、半導体基板上に第１のレジストパター
ンを形成し、該第１のレジストパターンの表面を光照射
により硬化させ、該その表面が硬化された第１のレジス
トパターンをそのガラス転移温度以上の温度に加熱し、
該そのガラス転移温度以上の温度に加熱された第１のレ
ジストパターン上に第２のレジストパターンを形成する
ようにしたものである。

【００１３】更に、本発明にかかる半導体装置の製造方
法は、半導体基板上に第１のレジストパターンを形成
し、該第１のレジストパターンの表面を光照射により硬
化させ、該その表面が硬化された第１のレジストパター
ンをそのガラス転移温度以上の温度に加熱し、該そのガ
ラス転移温度以上の温度に加熱された第１のレジストパ
ターン上に第２のレジストパターンを形成し、上記半導
体基板の全面に対してゲートメタルを蒸着した後、上記
形成された第１，第２のレジストパターンとともに、上
記第２のレジストパターン上に蒸着したゲートメタルを
除去してＴ型ゲートを形成するようにしたものである。

【００１４】更に、本発明にかかる半導体装置の製造方
法は、半導体基板上に第１のレジストパターンを形成
し、該第１のレジストパターンの表面を光照射により硬
化させ、上記その表面が硬化された第１のレジストパタ
ーンをそのガラス転移温度以上の温度に加熱し、該その
ガラス転移温度以上の温度に加熱された第１のレジスト
パターン上に第２のレジストパターンを形成し、上記半
導体基板の全面に対してゲートメタルを蒸着した後、上
記形成された第１，第２のレジストパターンとともに、
上記第２のレジストパターン上に蒸着したゲートメタル
を除去してエアーブリッジ配線を形成するようにしたも
のである。

【００１５】更に、本発明にかかる多層レジストパター
ンの形成方法は、半導体基板上に遠紫外線に感度を有す
るポジ型レジスト膜を成膜し、該ポジ型レジスト膜をそ
のガラス転移温度以上の温度に加熱し、該そのガラス転
移温度以上の温度に加熱されたポジ型レジスト膜上に、
遠紫外線を吸収する樹脂と、紫外線に感度を有する感光
剤を主成分とするフォトレジスト材料を用いて、第１の
レジストパターンを形成し、該第１のレジストパターン
をマスクに、上記ポジ型レジスト膜の所定部分に遠紫外
線によるパターン露光を行い、該露光部分を現像して除
去し、上記第１のレジストパターンをそのガラス転移温
度以上の温度に加熱し、該そのガラス転移温度以上の温
度に加熱された第１のレジストパターン上に、第２のレ
ジストパターンを形成するようにしたものである。

【００１６】更に、本発明にかかる半導体装置の製造方
法は、半導体基板上に遠紫外線に感度を有するポジ型レ
ジスト膜を成膜し、該ポジ型レジスト膜をそのガラス転
移温度以上の温度に加熱し、該そのガラス転移温度以上
の温度に加熱されたポジ型レジスト膜上に、遠紫外線に
吸収ピークを有する樹脂と、紫外線に感度を有する感光
剤を主成分とするフォトレジスト材料を用いて、第１の
レジストパターンを形成し、該第１のレジストパターン
をマスクに、上記ポジ型レジスト膜の所定部分に遠紫外
線によるパターン露光を行い、該露光部分を現像して除
去し、上記第１のレジストパターンをそのガラス転移温
度以上の温度に加熱し、該そのガラス転移温度以上の温
度に加熱された第１のレジストパターン上に、第２のレ
ジストパターンを形成し、上記半導体基板の全面に対し
てゲートメタルを蒸着した後、上記ポジ型レジスト膜及
び第１，第２のレジストパターンとともに、上記第２の
レジストパターン上に蒸着したゲートメタルを除去して
Ｔ型ゲートを形成するようにしたものである。

【００１７】更に、本発明にかかる半導体装置の製造方
法は、半導体基板上に遠紫外線に感度を有するポジ型レ
ジスト膜を成膜し、該ポジ型レジスト膜をそのガラス転
移温度以上の温度に加熱し、上記そのガラス転移温度以
上の温度に加熱されたポジ型レジスト膜上に、遠紫外線
に吸収ピークを有する樹脂と、紫外線に感度を有する感
光剤を主成分とするフォトレジスト材料を用いて、第１
のレジストパターンを形成し、該第１のレジストパター
ンをマスクに、上記ポジ型レジスト膜の所定部分に遠紫
外線によるパターン露光を行い、該露光部分を現像して
除去し、上記第１のレジストパターンをそのガラス転移
温度以上の温度に加熱し、該そのガラス転移温度以上の
温度に加熱された第１のレジストパターン上に、第２の
レジストパターンを形成し、上記半導体基板の全面に対
してゲートメタルを蒸着した後、上記ポジ型レジスト膜
及び第１，第２のレジストパターンとともに、上記第２
のレジストパターン上に蒸着したゲートメタルを除去し
てエアーブリッジ配線を形成するようにしたものであ
る。

【００１８】

【作用】本発明においては、半導体基板上に第１のレジ
ストパターンを形成し、該第１のレジストパターンをそ
のガラス転移温度以上の温度に加熱した後、この加熱さ
れた第１のレジストパターン上に第２のレジストパター
ンを形成するようにしたから、上記第１のレジストパタ
ーンは上記加熱によりその結晶化が進行して、上記第２
のレジストパターンの形成に用いるフォトレジスト材料
に含まれる溶剤に対して溶解しなくなり、上記第２のレ
ジストパターンを所望のパターン形状に形成することが
できる。

【００１９】更に、本発明においては、上記第１，第２
のレジストパターンの形成後、ゲートメタルを上記半導
体基板の全面に対して蒸着し、この後、上記第１，第２
のレジストパターンとともに上記第２のレジストパター
ン上に蒸着したゲートメタルを除去することにより、Ｔ
型ゲートを形成するようにしたから、少ない工程数で、
所望のゲート長を有するＴ型ゲートを再現性よく形成す
ることができる。

【００２０】更に、本発明においては、上記第１，第２
のレジストパターンの形成後、ゲートメタルを上記半導
体基板の全面に対して蒸着し、この後、上記第１，第２
のレジストパターンとともに上記第２のレジストパター
ン上に蒸着したゲートメタルを除去することにより、エ
アーブリッジ配線を形成するようにしたから、従来に比
して、少ない工程数で、エアーブリッジ配線を形成する
ことができる。

【００２１】更に、本発明においては、上記第１のレジ
ストパターンの表面を光照射により硬化した後、上記加
熱を行うようにしたから、上記第１のレジストパターン
の上記加熱による変形の程度が大きくなり過ぎることを
防止でき、上記第１レジストパターンにより形成された
開口の寸法制御性を向上することができる。

【００２２】更に、本発明においては、半導体基板上に
遠紫外線に感度を有するポジ型レジスト膜を成膜し、該
ポジ型レジスト膜をそのガラス転移温度以上の温度に加
熱し、この加熱されたポジ型レジスト膜上に遠紫外線に
吸収ピークを有する樹脂と、紫外線に感度を有する感光
剤を主成分とするフォトレジスト材料を用いて第１のレ
ジストパターンを形成し、該第１のレジストパターンを
マスクに上記ポジ型レジスト膜の所定部分に遠紫外線に
よるパターン露光を行い、該露光部分を現像して除去
し、上記第１のレジストパターンをそのガラス転移温度
以上の温度に加熱した後、この加熱された第１のレジス
トパターン上に第２のレジストパターンを形成するよう
にしたから、上記ポジ型レジスト膜に形成される開口の
開口幅を、上記第１のレジストパターンの形成によって
得られる開口の最上部の開口幅と等しくすることがで
き、上記半導体基板表面における開口の開口幅をより制
御性よく微細化することができる。

【００２３】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の実施例１による化合物半導
体装置におけるＴ型ゲートを多層レジストパターンを用
いて形成する工程を示した工程別断面図であり、図２は
図１(a) に示す工程を、複数の工程に分けて説明するた
めの工程別の断面図である。これらの図において、図６
と同一符号は同一または相当する部分を示し、６は下層
レジストパターン、６ａは開口、７は上層レジストパタ
ーン、７ａは開口、７０はレジスト膜、Ａは下層レジス
トパターン６ａが加熱される前の状態における開口６ａ
の最上部の開口幅、Ｂは開口６ａの最下部の開口幅、Ｃ
は下層レジストパターン６ａが熱変形した状態における
開口６ａの最上部の開口幅である。

【００２４】以下、図１，２に基づいて本実施例による
Ｔ型ゲート電極の形成工程を説明する。まず、図１(a)
に示すように、化合物半導体基板１上にその形状がオー
バーハング形状の開口６ａを有する下層レジストパター
ン６を形成する。ここで、この工程を図２により詳しく
説明する。まず、カルボン酸エステル系の溶剤にノボラ
ック樹脂と、紫外線に感度ピークを有する感光剤が溶解
されてなるイメージリバーサルフォトレジスト材料，Ａ
Ｚ５２１４Ｅ〔ＨＯＥＣＨＳＴ（ヘキスト）社製，商品
名〕を用いて、図２(a) に示すように、レジスト膜６０
を基板１上に所望の厚みとなるように形成した後、マス
ク部材８を基板１上の上方空間の所定位置に配置し、こ
の状態で、マスク部材８の上方に配置した図示しない光
源からレジスト膜６０に紫外線（例えばｉ線またはｇ
線）を照射してパターン露光を行う。

【００２５】次に、該パターン露光されたレジスト膜６
０を１１０℃〜１２０℃に加熱してリバーサルベークす
ると、図２(b) に示すように、レジスト膜６０のうちの
上記図２(a) の工程で光が照射された部分６０ａにおい
て架橋反応が進行する。次に、図２(c) に示すように、
図示しない光源からレジスト膜６０の全面に紫外線（例
えばｉ線またはｇ線）を照射した後、該レジスト膜６０
をテトラメチルアンモニウムハイドロオキシド（ＴＭＡ
Ｈ）等のアルカリ現像液により現像すると、図２(d)
（図１(a) ）に示すように、オーバーハング形状の開口
６ａを有する下層レジストパターン６が形成される。こ
こで、下層レジストパターン６の厚みを０．６μｍとす
ると、図中の符号Ａで特定する開口６ａの最上部の開口
幅は０．５μｍ，符号Ｂで特定する開口６ａの最下部の
開口幅は０．８μｍとなる。

【００２６】次に、上記イメージリバーサルフォトレジ
スト材料，ＡＺ５２１４Ｅにより形成された下層レジス
トパターン６を、そのガラス転移温度（１４０℃）以上
の温度（好ましくはガラス転移温度より３０℃以上高い
温度）に加熱してベークする。ここで、下層レジストパ
ターン６は、その内部に含まれていた残留溶剤の蒸発と
加熱によるリフローにより、該下層レジストパターン６
は、図１(b) に示すように、その開口６ａに隣接する終
端部が順テーパ形状を有するものとなり、図１(b) 中の
符号Ｃで特定する開口６ａの最上部の開口幅は０．９μ
ｍとなる。

【００２７】次に、図１(c) に示すように、上記イメー
ジリバーサルフォトレジスト材料，ＡＺ５２１４Ｅを用
いて、基板１及び下層レジストパターン６上に、所望の
厚みとなるようにレジスト膜７０を形成した後、上記図
２で示した工程と同様の工程を行って、図１(d) に示す
ように、オーバーハング形状の開口７ａを有する上層レ
ジストパターン７を形成する。ここで、下層レジストパ
ターン６は、上記図１(b) の工程で、そのガラス転移温
度以上の温度に加熱されたことにより、その結晶化が進
行して、その結晶化度が高くなっており、レジスト膜７
０の形成に使用する上記イメージリバーサルフォトレジ
スト材料，ＡＺ５２１４Ｅの溶剤成分に対する膨潤性が
著しく低下し、該溶剤中に溶け出すことが抑制される。
従って、ここでは、図１(d) に示すように、上層レジス
トパターン７と下層レジストパターン６との間にこれら
がミキシングしてミキシング層が形成されることがな
く、該上層レジストパターンは所望のパターン形状に形
成されることとなる。

【００２８】次に、下層レジストパターン６及び上層レ
ジストパターン７をマスクにして、化合物半導体基板１
に等方性エッチングを施して、図１(e) に示すように、
リセス１ａを形成した後、化合物半導体基板１の全面に
対してゲートメタルを蒸着し、リフトオフすると、図１
(f) に示すように、リセス１ａの底面にＴ型ゲート（Ｔ
型リセスゲート）４が形成される。

【００２９】このような本実施例のＴ型ゲートの形成工
程では、下層レジストパターン６を形成した後、該下層
レジストパターン６をそのガラス転移温度以上の温度に
加熱してベークすることによりその結晶化度を高め、こ
の後、上層レジストパターン７の形成を行うようにした
ので、上層レジストパターン７の形成時、該形成に使用
するレジスト溶液中の溶剤成分へ下層レジストパターン
６が溶解することが抑制され、上層レジストパターン７
を所望のパターン形状に再現性良く形成することができ
る。従って、本実施例によれば、異なる２つのレジスト
パターンを順次形成するだけで、Ｔ型ゲート４形成用の
マスクパターンを所望のパターン形状に再現性良く形成
することができ、所望のゲート長を有するＴ型ゲート４
を、少ない工程数で、再現性よく形成することができ
る。

【００３０】また、図１(b) に示すように、下層レジス
トパターン６を、そのガラス転移温度以上の温度に加熱
してベークする際、下層レジストパターン６の開口６ａ
に隣接する終端部の形状が順テーパ形状となるので、ゲ
ートメタル蒸着時のカバレッジ性が良好となり、図１
(f) に示すように、Ｔ型ゲートは、そのひさし部４ｂと
その支柱部４ａとの間の結合部分が太く、強度的に安定
なものとなり、得られる半導体装置の信頼性が向上する
という効果をも得ることができる。

【００３１】実施例２．本実施例２によるＴ型リセスゲ
ート電極の形成工程は上記実施例１の図１に示した工程
と基本的に同じであり、下層レジストパターン６の形成
にイメージリバーサルフォトレジスト材料に代えて、ポ
ジ型フォトレジスト材料を用いるようにしたものであ
る。

【００３２】以下、図１を参照してこの工程を詳しく説
明する。まず、化合物半導体基板１上に開口６ａを有す
る下層レジストパターン６を、カルボン酸エステル系の
溶剤にノボラック樹脂と、紫外線に感度ピークを有する
感光剤が溶解されてなるポジ型フォトレジスト材料，Ｔ
ＨＭＲ−ｉＰ３１００〔東京応化工業（株）製，商品
名〕を用いて形成する（図１(a) 参照）。ここで、下層
レジストパターン６の厚みを０．６μｍとすると、図１
(a) 中の符号Ａで特定する開口６ａの最上部の開口幅
と、符号Ｂで特定する開口６ａの最下部の開口幅が０．
５μｍとなる。

【００３３】次に、上記ポジ型フォトレジスト材料，Ｔ
ＨＭＲ−ｉＰ３１００により形成された下層レジストパ
ターン６を、そのガラス転移温度（１４０℃）以上の温
度に加熱してベークする。ここで、下層レジストパター
ン６はその内部に含まれていた残留溶剤の蒸発と加熱に
よるリフローにより、開口６ａに隣接する終端部が順テ
ーパ形状を有するものとなり、符号Ｃで特定する開口６
ａの最上部の開口幅は０．８μｍとなる（図１(b) 参
照）。また、該加熱により下層レジストパターン６はそ
の結晶化が進行して、その結晶化度が高くなる。

【００３４】次に、図１(c) 〜図１(e) と全く同じ工程
を行うと、下層レジストパターン６上は上述したように
その結晶化度が高くなっているので、上記実施例１と同
様に、上層レジストパターン７を、下層レジストパター
ン６との間にミキシング層を形成することなく、所望の
パターン形状に形成することができる（図１(c) 〜図１
(e) 参照）。そして、この後、ゲートメタルの蒸着、リ
フトオフを行うことにより、化合物半導体基板１のリセ
ス１ａの底面にＴ型ゲート４が形成される（図１(f) 参
照）。

【００３５】このように、下層レジストパターンの形成
にポジ型レジストを用いる本実施例２においても、所望
のゲート長を有し、強度的にも安定なＴ型ゲート４を、
少ない工程数で、再現性よく形成することができ、実施
例１と同様の効果を得ることができる。

【００３６】以上の実施例１，２では下層レジストパタ
ーン６の形成後、直ちに、該下層レジストパターン６
を、そのガラス転移温度以上の温度に加熱してベークす
る工程を行っているが、下層レジストパターン６が、そ
の分子量が小さく、そのガラス転移温度以上の温度に加
熱した場合の熱変形によるリフローの程度が大きいもの
である場合は、該加熱によって開口６ａが完全に塞がっ
てしまったり、開口６ａが塞がらないまでもその開口幅
が変動してしまったりすることとなる。以下、このよう
な欠点を解消できる実施例３について説明する。

【００３７】実施例３．図３は、この発明の実施例３に
よる化合物半導体装置のＴ型リセスゲートの形成工程に
おける主要工程を示した断面図であり、図において、図
１，２と同一符号は同一または相当する部分を示し、６
ｂは下層レジストパターン６の表面に形成された硬化
層、９は遠紫外線である。

【００３８】この実施例によるＴ型リセスゲートの形成
工程は、化合物半導体基板１上にカルボン酸エステル系
の溶剤にノボラック樹脂と、紫外線に感度ピークを有す
る感光剤が溶解されてなるポジ型フォトレジスト材料，
ＨＰＲ１１８２〔富士ハント（株）製：商品名〕を用い
て、図３(a) に示すように、下層レジストパターン６を
形成し、図３(b) に示すように、遠紫外線（波長：２０
０ｎｍ〜３００ｎｍ）９を該下層レジストパターン６の
表面に、例えば０．５Ｗ／cm² ，１００℃の照射条件に
て照射して、該表面を硬化し、該その表面が硬化した下
層レジストパターン６を、そのガラス転移温度（１１０
℃）以上の温度に加熱してベークした後、実施例１，２
と同様にして上層レジストパターンの形成を行うように
したものである。ここで、上記ポジ型フォトレジスト材
料，ＨＰＲ１１８２〔富士ハント（株）製：商品名〕
は、上記実施例２で使用したポジ型フォトレジスト材
料，ＴＨＭＲ−ｉＰ３１００〔東京応化工業（株）製，
商品名〕に比して、そのノボラック樹脂の分子量が小さ
く、加熱による変形が生じやすいものである。

【００３９】このような本実施例では、下層レジストパ
ターン６の表面に遠紫外線９を照射して、該表面を硬化
層６ｂとした後、該下層レジストパターン６を、そのガ
ラス転移温度以上の温度に加熱してベークするようにし
たので、該加熱によっても、下層レジストパターン６は
開口６ａが塞がったり、該開口６ａの開口幅が変動して
しまうような，変形を生ずることがなく、所望のゲート
長を有するＴ型ゲート電極を再現性よく形成することが
てきる。

【００４０】実施例４．図４はこの発明の実施例４によ
る化合物半導体装置におけるＴ型リセスゲートを多層レ
ジストパターンを用いて形成する工程を示した工程別断
面図であり、図において、図１，２と同一符号は同一ま
たは相当する部分を示し、１０はレジスト膜、１０ａは
開口である。

【００４１】以下、この図に基づいて本実施例によるＴ
型リセスゲート電極の形成工程を説明する。まず、図４
(a) に示すように、化合物半導体基板上に、シクロペン
タノンに遠紫外線に感度を有するポリジメチルグルター
ルイミド（ＰＭＧＩ）が溶解されてなるポジ型フォトレ
ジスト材料を用いて、レジスト膜１０を形成した後、該
レジスト膜１０をそのガラス転移温度（１７０℃）以上
の温度に加熱してベークする。ここで、該レジスト膜１
０は結晶化が進行し、その結晶化度が高くなる。

【００４２】次に、図４(b) に示すように、実施例１と
同様にしてイメージリバーサルフォトレジスト材料，Ａ
Ｚ５２１４Ｅ〔ＨＯＥＣＨＳＴ（ヘキスト）社製，商品
名〕を用いて、上記レジスト膜１０上に、オーバーハン
グ形状の開口６ａを有する下層レジストパターン６を形
成する。次に、遠紫外線（波長：２００ｎｍ〜３００ｎ
ｍ）を、基板１の全面に対して照射し、テトラメチルア
ンモニウムハイドロオキシド（ＴＭＡＨ）等のアルカリ
現像液により現像すると、図４(c) に示すように、上記
レジスト膜１０に上記オーバーハング形状の開口６ａの
最上部の開口幅Ａに等しい開口幅を有する，その側壁が
基板に対して垂直に切り立った開口１０ａが形成され
る。ここで、このような開口１０ａを形成できるのは、
下層レジストパターン６（即ち、ノボラック樹脂）がｉ
線（波長：３６５ｎｍ）以下の波長の光を全く透過しな
いためである。

【００４３】次に、下層レジストパターン６を、そのガ
ラス転移温度（１４０℃）より高い温度でベークする
と、図４(d) に示すように、実施例１で説明したのと同
様に、下層レジストパターン６は、その開口６ａに隣接
する終端部が順テーパ形状となり、同時に、その結晶化
が進行する。次に、実施例１と同様にして、上記イメー
ジリバーサルフォトレジスト材料，ＡＺ５２１４Ｅを用
いて、図４(e) に示すように、下層レジストパターン６
上に上層レジストパターン７を形成する。ここで、下層
レジストパターン６及びレジスト膜１０は何れも上記ベ
ークによりその結晶化度が高くなり、上層レジストパタ
ーン７の形成に用いる上記イメージリバーサルフォトレ
ジスト材料，ＡＺ５２１４Ｅの溶剤成分に対する溶解性
が著しく低くなっているので、上層レジストパターン７
は下層レジストパターン６及びレジスト膜１０との間に
ミキシング層を形成することなく、所望のパターン形状
に形成される。

【００４４】次に、実施例１と同様にして、下層レジス
トパターン６，上層レジストパターン７，及びレジスト
膜１０をマスクにして、化合物半導体基板１に等方性エ
ッチングを施して、図４(f) に示すように、リセス１ａ
を形成した後、化合物半導体基板１の全面に対してゲー
トメタルを蒸着し、リフトオフすると、図４(g) に示す
ように、リセス１ａの底面にＴ型ゲート（Ｔ型リセスゲ
ート）４が形成される。

【００４５】このように本実施例のＴ型リセスゲートの
形成工程では、レジスト膜１０に形成される開口１０ａ
は、その側壁が基板１に対して垂直に切り立った，その
開口幅が下層レジストパターン６の形成時に形成される
オーバーハング形状の開口６ａの最上部の開口幅Ａに等
しいものとなるので、実施例１の工程では、ゲート長が
上記オーバーハング形状の開口６ａの最下部の開口幅Ｂ
によって規定されていたが、本実施例では、ゲート長が
上記オーバーハング形状の開口６ａの最上部の開口幅Ａ
によって規定されることとなり、実施例１の工程により
得られるＴ型ゲートに比べて、短いゲート長のＴ型ゲー
トを再現性よく形成することができる。従って、本実施
例によれば、実施例１に比べてスイッチング特性に優れ
た化合物半導体装置（ＦＥＴ）を製造できる効果があ
る。以上の実施例１〜４は、多層レジストパターンを用
いてＴ型ゲートを形成する例を説明したが、以下の実施
例５では多層レジストパターンを用いてエアーブリッジ
配線を形成する例について説明する。

【００４６】実施例５．図５はこの発明の実施例５によ
る同一基板上に複数のＦＥＴを形成してなる化合物半導
体装置における，該複数のＦＥＴ間をつなぐエアーブリ
ッジ配線の形成工程を示す工程別断面図であり、図にお
いて、１は化合物半導体基板、５０ａ，５０ｂは化合物
半導体基板１に形成されたＦＥＴ、１１ａ，１１ｂはゲ
ート、１２ａ，１２ｂはソース、１３はＦＥＴ５０ａ，
５０ｂに共通して設けられたドレイン、６ｄは下層レジ
ストパターン、７ｂは上層レジストパターンである。

【００４７】以下、この図に基づいて本実施例によるエ
アーブリッジ配線の形成工程を説明する。まず、図５
(a) に示すように、化合物半導体基板１の所定領域に複
数のＦＥＴ５０ａ，５０ｂを形成する。ここで、ＦＥＴ
５０ａ，ＦＥＴ５０ｂはドレイン１３を双方のドレイン
として形成されている。

【００４８】次に、化合物半導体基板１の全面に対して
前述したイメージリバーサルフォトレジスト材料，ＡＺ
５２１４Ｅ〔ヘキスト社製，商品名〕を用いて図示しな
い所定厚みのレジスト膜を形成した後、実施例１と同様
にして、該レジスト膜のパターニングを行って、ＦＥＴ
５０ａ，ＦＥＴ５０ｂの各々のソース１２ａ，１２ｂ上
に開口６ｅが形成されるように、下層レジストパターン
６ｄを形成し、この後、該下層レジストパターン６ｄを
そのガラス転移温度（１４０℃）より高い温度に加熱し
てベークすると、図５(b) に示す状態になる。

【００４９】次に、下層レジストパターン６ｄ及び開口
６ｅ上に、上記イメージリバーサルフォトレジスト材
料，ＡＺ５２１４Ｅを用いて、図示しない所定厚みのレ
ジスト膜を形成した後、実施例１と同様にして、該レジ
スト膜のパターニングを行って、図５(c) に示すよう
に、下層レジストパターン６ｄ及び開口６ｅ上に開口７
ｃが形成されるように、上層レジストパターン７ｂを形
成する。ここで、下層レジストパターン６ｄは上記加熱
によりその結晶化度が高くなり、上層レジストパターン
７ｂの形成に用いる上記イメージリバーサルフォトレジ
スト材料，ＡＺ５２１４Ｅの溶剤成分に対する溶解性が
著しく低くなっているので、上層レジストパターン７ｂ
は、下層レジストパターン６ｄとの間にミキシング層を
形成することなく、下層レジストパターン６ｄ上の配線
が形成されるべき領域に開口７ｃが確実に残されるよう
に、形成される。次に、配線金属を基板１の全面に対し
て蒸着し，リフトオフすることにより、図５(d) に示す
ように、エアーブリッジ配線１４が形成される。

【００５０】このように本実施例では、多層レジストパ
ターン（下層レジストパターン６ｄと上層レジストパタ
ーン７ｂ）を形成する工程後、配線金属の蒸着，リフト
オフを行うだけで、エアーブリッジ配線１４を確実に形
成することができるので、少なくともレジストパターン
の形成工程以外に絶縁膜の形成工程，及び絶縁膜のエッ
チング工程等が必要であった従来のエアーブリッジ配線
の形成方法に比して、工程数を少なくすることができ
る。従って、従来に比して半導体装置を効率よく製造す
ることができる。

【００５１】尚、上記実施例１〜４ではレジストパター
ンの形成工程において、イメージリバーサルフォトレジ
スト材料を用いてネガ像を得る，またはポジ型フォトレ
ジスト材料を用いてポジ像を得るようにしたが、ヘキサ
メチレンジシラザラン（ＨＭＤＳ）の蒸気に晒されるこ
とにより、ネガ化反応が進むポジ型フォトレジスト材料
よりネガ像を得るようにしてもよい。

【００５２】また、上記実施例５ではレジストパターン
の形成にイメージリバーサルフォトレジスト材料を用い
たが、エアーブリッジ配線のコンタクト部、即ち、エア
ーブリッジ配線１４とソース１２ａ，１２ｂとの接合部
は、Ｔ型ゲートのゲート長のような微細化の制約が厳し
くなく、その幅を２μｍ以上としてもよいので、一般的
に使用されている環化ゴム系のネガ型フォトレジスト材
料を用いてレジストパターンを形成するようにしてもよ
い。

【００５３】

【発明の効果】以上のように本発明にかかる多層レジス
トパターンの形成方法によれば、半導体基板上に第１の
レジストパターンを形成し、該第１のレジストパターン
をそのガラス転移温度以上の温度に加熱し、該そのガラ
ス転移温度以上の温度に加熱された第１のレジストパタ
ーン上に第２のレジストパターンを形成するようにした
ので、これら第１、第２のレジストパターンは何れも所
望のパターン形状に再現性よく形成されることとなり、
所望のパターン形状の多層レジストパターンを再現性よ
く形成することができる効果がある。

【００５４】更に、本発明にかかる半導体装置の製造方
法によれば、上記第２のレジストパターンの形成後、上
記半導体基板の全面にゲートメタルを蒸着し、リフトオ
フして、Ｔ型ゲートを形成するようにしたので、所望の
ゲート長を有するＴ型ゲートを少ない工程数で再現性よ
く形成することができ、半導体装置の製造効率を向上す
ることがてきる効果がある。

【００５５】更に、本発明にかかる半導体装置の製造方
法によれば、上記第２のレジストパターンの形成後、上
記半導体基板の全面にゲートメタルを蒸着し、リフトオ
フして、エアーブリッジ配線を形成するようにしたの
で、従来に比して少ない工程数でエアーブリッジ配線を
形成することができ、半導体装置の製造効率を向上する
ことができる効果がある。

【００５６】更に、本発明にかかる多層レジストパター
ンの形成方法によれば、半導体基板上に第１のレジスト
パターンを形成し、該第１のレジストパターンの表面を
光照射により硬化させ、該その表面が硬化された第１の
レジストパターンをそのガラス転移温度以上の温度に加
熱した後、該そのガラス転移温度以上の温度に加熱され
た第１のレジストパターン上に第２のレジストパターン
を形成するようにしたので、上記第１レジストパターン
が上記加熱によって変形し過ぎることを防止することが
でき、その結果、上記第１レジストパターンの形成によ
り形成される開口の寸法制御性を向上できる効果があ
る。

【００５７】更に、本発明にかかる半導体装置の製造方
法によれば、上記第２のレジストパターンの形成後、上
記半導体基板の全面にゲートメタルを蒸着し、リフトオ
フして、Ｔ型ゲートを形成するようにしたので、所望の
ゲート長を有するＴ型ゲートを少ない工程数でより再現
性よく形成することができ、半導体装置の製造効率を一
層向上できる効果がある。

【００５８】更に、本発明にかかる半導体装置の製造方
法によれば、上記第２のレジストパターンの形成後、上
記半導基板の全面にゲートメタルを蒸着し、リフトオフ
して、エアーブリッジ配線を形成するようにしたので、
従来に比して少ない工程数で、形成不良を生ずることな
くエアーブリッジ配線を形成することができ、半導体装
置の製造効率を一層向上できる効果がある。

【００５９】更に、本発明にかかる多層レジストパター
ンの形成方法によれば、半導体基板上に遠紫外線に感度
を有するポジ型レジスト膜を成膜し、該ポジ型レジスト
膜をそのガラス転移温度以上の温度に加熱し、該そのガ
ラス転移温度以上の温度に加熱されたポジ型レジスト膜
上に、遠紫外線を吸収する樹脂と、紫外線に感度を有す
る感光剤を主成分とするフォトレジスト材料を用いて、
第１のレジストパターンを形成し、該第１のレジストパ
ターンをマスクに、上記ポジ型レジスト膜の所定部分に
遠紫外線によるパターン露光を行い、該露光部分を現像
して除去し、上記第１のレジストパターンをそのガラス
転移温度以上の温度に加熱し、該そのガラス転移温度以
上の温度に加熱された第１のレジストパターン上に、第
２のレジストパターンを形成するようにしたので、上記
ポジ型レジスト膜に形成される開口の開口幅が、上記第
１のレジストパターンの形成によって得られる開口の最
上部の開口幅と等しくなり、上記半導体基板表面におけ
る開口の開口幅をより制御性よく微細化できる効果があ
る。

【００６０】更に、本発明にかかる半導体装置の製造方
法によれば、上記第２のレジストパターンの形成後、上
記半導基板の全面にゲートメタルを蒸着し、リフトオフ
して、Ｔ型ゲートを形成するようにしたので、微細なゲ
ート長を有するＴ型ゲートを少ない工程数で再現性よく
形成することができる効果がある。

【００６１】更に、本発明にかかる半導体装置の製造方
法によれば、上記多層レジストパターンの形成方法によ
り得られた多層レジストパターンをマスクとしてゲート
メタルを蒸着し、リフトオフして、エアーブリッジ配線
を形成するようにしたので、従来に比して少ない工程数
で、その電極とのコンタクト部分が微細化したエアーブ
リッジ配線を形成することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１による化合物半導体装置に
おけるＴ型ゲートを多層レジストパターンを用いて形成
する工程を示した工程別断面図である。

【図２】図１(a) に示す工程を、複数の工程に分けて説
明するための工程別の断面図である。

【図３】この発明の実施例３による化合物半導体装置に
おけるＴ型ゲートを多層レジストパターンを用いて形成
する工程の主要工程を示した断面図である。

【図４】この発明の実施例４による化合物半導体装置に
おけるＴ型ゲートを多層レジストパターンを用いて形成
する工程を示した工程別断面図である。

【図５】この発明の実施例５による化合物半導体装置に
おけるエアーブリッジ配線を多層レジストパターンを用
いて形成する工程を示した工程別断面図である。

【図６】従来の化合物半導体装置のＴ型ゲートを多層レ
ジストパターンを用いて形成する工程を示した工程別断
面図である。

【図７】従来の化合物半導体装置のＴ型ゲートを多層レ
ジストパターンを用いて形成する際に生ずる問題点を説
明するための図である。

【図８】従来の化合物半導体装置のＴ型ゲートを多層レ
ジストパターンを用いて形成する際に生ずる問題点を説
明するため図である。

【符号の説明】

６，６ｄ 下層レジストパターン ６ａ，６ｅ，７ａ，１０ａ 開口 ６ｂ 硬化層 ７，７ｂ 上層レジストパターン ９ 遠紫外線 １０，６０，７０ レジスト膜 １１ ゲート １２ａ，１２ｂ ソース １３ａ，１３ｂ ドレイン １４ エアーブリッジ配線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 博文 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社光・マイクロ波デバイス開発研究 所内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板上に第１のレジストパターン
   を形成する工程と、 該第１のレジストパターンをそのガラス転移温度以上の
   温度に加熱する工程と、 上記そのガラス転移温度以上の温度に加熱された第１の
   レジストパターン上に第２のレジストパターンを形成す
   る工程とを含むことを特徴とする多層レジストパターン
   の形成方法。
2. 【請求項２】 半導体基板上に第１のレジストパターン
   を形成する工程と、 該第１のレジストパターンをそのガラス転移温度以上の
   温度に加熱する工程と、 上記そのガラス転移温度以上の温度に加熱された第１の
   レジストパターン上に第２のレジストパターンを形成す
   る工程と、 上記半導体基板の全面に対してゲートメタルを蒸着した
   後、上記第１，第２のレジストパターンとともに、上記
   第２のレジストパターン上に蒸着したゲートメタルを除
   去してＴ型ゲートを形成する工程とを含むことを特徴と
   する半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】 半導体基板上に第１のレジストパターン
   を形成する工程と、 該第１のレジストパターンをそのガラス転移温度以上の
   温度に加熱する工程と、 上記そのガラス転移温度以上の温度に加熱された第１の
   レジストパターン上に第２のレジストパターンを形成す
   る工程と、 上記半導体基板の全面に対してゲートメタルを蒸着した
   後、上記第１，第２のレジストパターンとともに、上記
   第２のレジストパターン上に蒸着したゲートメタルを除
   去してエアーブリッジ配線を形成する工程とを含むこと
   を特徴とする半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の多層レジストパターン
   の形成方法において、 上記第１，第２のレジストパターンを、ノボラック樹脂
   と紫外線に感度を有する感光剤をその主成分とする，イ
   メージリバーサルフォトレジスト材料，またはポジ型フ
   ォトレジスト材料を用いて形成することを特徴とする多
   層レジストパターンの形成方法。
5. 【請求項５】 請求項２または３に記載の半導体装置の
   製造方法において、 上記第１，第２のレジストパターンを、ノボラック樹脂
   と紫外線に感度を有する感光剤をその主成分とする，イ
   メージリバーサルフォトレジスト材料，またはポジ型フ
   ォトレジスト材料を用いて形成することを特徴とする半
   導体装置の製造方法。
6. 【請求項６】 半導体基板上に第１のレジストパターン
   を形成する工程と、 該第１のレジストパターンの表面を光照射により硬化さ
   せる工程と、 上記その表面が硬化された第１のレジストパターンをそ
   のガラス転移温度以上の温度に加熱する工程と、 上記そのガラス転移温度以上の温度に加熱された第１の
   レジストパターン上に第２のレジストパターンを形成す
   る工程とを含むことを特徴とする多層レジストパターン
   の形成方法。
7. 【請求項７】 半導体基板上に第１のレジストパターン
   を形成する工程と、 該第１のレジストパターンの表面を光照射により硬化さ
   せる工程と、 上記その表面が硬化された第１のレジストパターンをそ
   のガラス転移温度以上の温度に加熱する工程と、 上記そのガラス転移温度以上の温度に加熱された第１の
   レジストパターン上に第２のレジストパターンを形成す
   る工程と、 上記半導体基板の全面に対してゲートメタルを蒸着した
   後、上記形成された第１，第２のレジストパターンとと
   もに、上記第２のレジストパターン上に蒸着したゲート
   メタルを除去してＴ型ゲートを形成する工程とを含むこ
   とを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. 【請求項８】 半導体基板上に第１のレジストパターン
   を形成する工程と、 該第１のレジストパターンの表面を光照射により硬化さ
   せる工程と、 上記その表面が硬化された第１のレジストパターンをそ
   のガラス転移温度以上の温度に加熱する工程と、 上記そのガラス転移温度以上の温度に加熱された第１の
   レジストパターン上に第２のレジストパターンを形成す
   る工程と、 上記半導体基板の全面に対してゲートメタルを蒸着した
   後、上記形成された第１，第２のレジストパターンとと
   もに、上記第２のレジストパターン上に蒸着したゲート
   メタルを除去してエアーブリッジ配線を形成する工程と
   を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
9. 【請求項９】 請求項６に記載の多層レジストパターン
   の形成方法において、 上記第１，第２のレジストパターンを、ノボラック樹脂
   と紫外線に感度を有する感光剤をその主成分とする，イ
   メージリバーサルフォトレジスト材料，またはポジ型フ
   ォトレジスト材料を用いて形成し、 上記第１のレジストパターンの表面を遠紫外線の照射に
   より硬化することを特徴とする多層レジストパターンの
   形成方法。
10. 【請求項１０】 請求項７または８に記載の半導体装置
    の製造方法において、 上記第１，第２のレジストパターンを、ノボラック樹脂
    と紫外線に感度を有する感光剤をその主成分とする，イ
    メージリバーサルフォトレジスト材料，またはポジ型フ
    ォトレジスト材料を用いて形成し、 上記第１のレジストパターンの表面を遠紫外線の照射に
    より硬化することを特徴とする半導体装置の製造方法。
11. 【請求項１１】 半導体基板上に遠紫外線に感度を有す
    るポジ型レジスト膜を成膜する工程と、 該ポジ型レジスト膜をそのガラス転移温度以上の温度に
    加熱する工程と、 上記そのガラス転移温度以上の温度に加熱されたポジ型
    レジスト膜上に、遠紫外線を吸収する樹脂と、紫外線に
    感度を有する感光剤を主成分とするフォトレジスト材料
    を用いて、第１のレジストパターンを形成する工程と、 上記第１のレジストパターンをマスクに、上記ポジ型レ
    ジスト膜の所定部分に遠紫外線によるパターン露光を行
    い、該露光部分を現像して除去する工程と、 上記第１のレジストパターンをそのガラス転移温度以上
    の温度に加熱する工程と、 上記そのガラス転移温度以上の温度に加熱された第１の
    レジストパターン上に、第２のレジストパターンを形成
    する工程とを含むことを特徴とする多層レジストパター
    ンの形成方法。
12. 【請求項１２】 半導体基板上に遠紫外線に感度を有す
    るポジ型レジスト膜を成膜する工程と、 該ポジ型レジスト膜をそのガラス転移温度以上の温度に
    加熱する工程と、 上記そのガラス転移温度以上の温度に加熱されたポジ型
    レジスト膜上に、遠紫外線を吸収する樹脂と、紫外線に
    感度を有する感光剤を主成分とするフォトレジスト材料
    を用いて、第１のレジストパターンを形成する工程と、 上記第１のレジストパターンをマスクに、上記ポジ型レ
    ジスト膜の所定部分に遠紫外線によるパターン露光を行
    い、該露光部分を現像して除去する工程と、 上記第１のレジストパターンをそのガラス転移温度以上
    の温度に加熱する工程と、 上記そのガラス転移温度以上の温度に加熱された第１の
    レジストパターン上に、第２のレジストパターンを形成
    する工程と、 上記半導体基板の全面に対してゲートメタルを蒸着した
    後、ポジ型レジスト膜及び第１，第２のレジストパター
    ンとともに、上記第２のレジストパターン上に蒸着した
    ゲートメタルを除去してＴ型ゲートを形成する工程とを
    含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
13. 【請求項１３】 半導体基板上に遠紫外線に感度を有す
    るポジ型レジスト膜を成膜する工程と、 該ポジ型レジスト膜をそのガラス転移温度以上の温度に
    加熱する工程と、 上記そのガラス転移温度以上の温度に加熱されたポジ型
    レジスト膜上に、遠紫外線を吸収する樹脂と、紫外線に
    感度を有する感光剤を主成分とするフォトレジスト材料
    を用いて、第１のレジストパターンを形成する工程と、 上記第１のレジストパターンをマスクに、上記ポジ型レ
    ジスト膜の所定部分に遠紫外線によるパターン露光を行
    い、該露光部分を現像して除去する工程と、 上記第１のレジストパターンをそのガラス転移温度以上
    の温度に加熱する工程と、 上記そのガラス転移温度以上の温度に加熱された第１の
    レジストパターン上に、第２のレジストパターンを形成
    する工程と、 上記半導体基板の全面に対してゲートメタルを蒸着した
    後、ポジ型レジスト膜及び第１，第２のレジストパター
    ンとともに、上記第２のレジストパターン上に蒸着した
    ゲートメタルを除去してエアーブリッジ配線を形成する
    工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項１１に記載の多層レジストパタ
    ーンの形成方法において、 上記ポジ型レジスト膜を、ポリジメチルグルタールイミ
    ドを主成分とするフォトレジスト材料を用いて形成し、 上記第１，第２のレジストパターンを、ノボラック樹脂
    と、紫外線に感度を有する感光剤をその主成分とする，
    イメージリバーサルフォトレジスト材料，またはポジ型
    フォトレジスト材料を用いて形成することを特徴とする
    多層レジストパターンの形成方法。
15. 【請求項１５】 請求項１２または１３に記載の半導体
    装置の製造方法において、 上記ポジ型レジスト膜を、ポリジメチルグルタールイミ
    ドを主成分とするフォトレジスト材料を用いて形成し、 上記第１，第２のレジストパターンを、ノボラック樹脂
    と、紫外線に感度を有する感光剤をその主成分とする，
    イメージリバーサルフォトレジスト材料，またはポジ型
    フォトレジスト材料を用いて形成することを特徴とする
    半導体装置の製造方法。