JPS6196735A - 導体パタ−ン形成方法 - Google Patents

導体パタ−ン形成方法

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Publication number
JPS6196735A
JPS6196735A JP21631784A JP21631784A JPS6196735A JP S6196735 A JPS6196735 A JP S6196735A JP 21631784 A JP21631784 A JP 21631784A JP 21631784 A JP21631784 A JP 21631784A JP S6196735 A JPS6196735 A JP S6196735A
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JP
Japan
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photoresist
pattern
electrode pattern
patterned
conductor layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP21631784A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Kinoshita
木下 義弘
Motoki Furukawa
古川 元己
Tatsuro Mitani
三谷 達郎
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Priority to US06/786,825 priority patent/US4674174A/en
Priority to DE8585113017T priority patent/DE3578729D1/de
Priority to EP85113017A priority patent/EP0178619B1/en
Publication of JPS6196735A publication Critical patent/JPS6196735A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66848Unipolar field-effect transistors with a Schottky gate, i.e. MESFET
    • H01L29/66856Unipolar field-effect transistors with a Schottky gate, i.e. MESFET with an active layer made of a group 13/15 material
    • H01L29/66863Lateral single gate transistors
    • H01L29/66878Processes wherein the final gate is made before the formation, e.g. activation anneal, of the source and drain regions in the active layer

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は半導体装置の導体パターン、例えばMOS F
ETなどのゲート電極パターンの形成方法に関するもの
である。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来の半導体基体への電極パターン形成工程の一例を第
2図を用いて説明する。
第1工程 半導体基板1上に電極パターン用の金属N2
を形成する(第2図&) 第2工程 金属層2の電極パターン形成予定域2aにフ
ォトレジスト3を形成する。(第2図b>第3工程 こ
のフォトレジスト3をマスクとして反応性イオンエツチ
ング法により、マスクで覆われていない部分の金属層2
をエツチング除去する。(第2図C) 第4工程 フォトレジスト3を剥離剤により除去する。
(第2図d) 以上の工程によシ半導体基体l上に金属層の電極パ2a
が形成される。
従来のこのような方法によるとフォトレジストをエツチ
ングマスクとして用いていたために以下に述べるような
問題点がめった。
1、第3図(a)に示すようにフォトレジスト3が反応
性イオンエツチングに対して耐性があまりないため、フ
ォトレジスト3を厚くする必要があった。
そしてフォトレジスト3が厚くなるに従かいパターン変
換差が大きくなり、例えばフォトレジスト3のパターン
幅lが0.5μm程就であっても、金属層の電極パター
ン2aのすそが広がり半導体基板1との接合部分ではパ
ターン幅m=1μm程度になってしまうこと、がある。
また膜厚の厚い金N層の電極パターンを形成する場合は
、エツチング時間が長くなり電極パターンが形成される
前にフォトレジストがエツチング除去されてしまうため
そのパターン形成グが困難である。
、     2.第3図(b) l□; (c)に示す
ように、フォトレジスト3の矢印方向のサイドエツチン
グ(フォトレジスト3の側面部がエツチングされてしま
う)が生じるために金属層の電極パターン2aの側面ま
でエツチングが進み、縦断面が台形(第3図(b))な
いし半円形状(第3図(C))となってしまう。そして
エツチングされる前の長方形形状の電極パターンに比べ
、このようにサイドエツチングさ几た電極パターンは高
抵抗化してしまう。そしてこの高抵抗化は、ノイズ発生
をひき起し高周波特性悪化の原因となる。
3、また第3図(d)に示すように、電極パターン2a
を形成した後、その側面にマスク膜5を形成しくサイド
ウオール方式)、このマスク膜5および電極パターン2
aをマスクとして半導体基体1へ矢印6の如くイオン注
入する工程(セルファライン方式)を半導体装置製造上
必要とする場合があるが、上述したように電極パターン
の横断面が台形や半円形状に形成されているとこのよう
なセルファラインによる正確なイオン注入を行なうこと
ができない。
4、また第3図(e)に示すように、例えば0.5μm
以下の微細なフォトレジストハターンは、その現像工程
時に現像液に溶除されることかろりそのパターン形成は
困難であり、また仮にパターン形成されてもこれをマス
クとして金属の電極パターンを形成するエツチング工程
において、フォトレジストは耐エツチング性がさほどな
いため剥離し°てしまうこともある。そのため、フォト
レジストをマスクとして、微細な金属の電極パターンを
形成するのは非常に困難である。
〔発明の目的〕
本発明は上記のような従来の問題点を解決し、エツチン
グマスクとエツチング後の導体パターンとのパターン変
換差が小さく微細なパターンをも形成できる導体パター
ン形成法を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は上記目的を達成するための被パターンニング導
体層上にフォトレジストを塗布する工程と、この被パタ
ーンニング導体層のパターン形成予定域上の前記フォト
レジストを除去する工程と、この被パターンニング導体
層のパターン形成予定域および前記フォトレジスト上に
マスク用金属膜を形成する工程と、前記被パターンニン
グ導体層のパターン形成予定域以外に形成された前記マ
スク用金属膜を前記フォトレジストと共に除去する工程
と、前記パターン形成予定域に形成されたマスク用金属
膜をマスクとして異方性ドライエツチングを施して前記
被パターンニング導体層のパターンを形成する工程とを
具備することを特徴とする導体パターン形成方法である
〔発明の実施例〕
本発明の一実施例を第1図を用いて説明する。
本実施例においては、本発明方法をQaAs半導体基板
を用いたMKSFET (メタルセミコンダクタFET
 )の製造に適用した例を示す。
第1工程 第1図(a)に示すように、P型層の表面に
チャネル領域形成用のN−型層を有するGaAs半導体
基板1を用意し、そのN−形層上に、例えばTiWより
なる膜厚5000Xの被パターンニング尋体層2を被着
する。
この被パターンニング導体層2は前記基板1との接触口
においてショットキー接合を形成する。
第2工程 第1図(b)に示すように、被パターンニン
グ導体層2のゲート電極パターンとなる部分2aを除く
表面にフォトレジスト膜3を形成する。
第3工程 第1図(c)に示すように、前記部分2a及
びフォトレジスト3上へ例えばTiからなるマスク用金
属膜4を膜厚0.1μmとなるように蒸着する。この場
合マスク用金属膜4は、フォトレジスト3の開口3a内
壁部分において厚さが薄くなる。
第4工程 第1図(d)に示すようにフォトレジスト3
をレジスト剥離剤により除去すると、このフォトレジス
ト3上のマスク用金属膜4も前記開孔3a内壁部分の薄
肉部分を境に除去される(す7トオフ)。そして被パタ
ーンニング導体層2のゲート電極パターンとなる部分2
a上にのみマスク用金属膜4aが形成される。
第5工程 第1図(e)に示すように、マスク用金属膜
4aをマスクとして、異方性エツチングの一例であるC
F 4−)−02ガスを用いた反応性イオンエツチング
を行ない被パター°ンニング導体層2の電極パターンと
なる部分2aを除く部分をエツチング除去する。これに
よシミ極パターン(ゲート電極ン2aが形成される。
第6エ程 第1図(f)に示すように、必要に応じてマ
スク用金属膜4aを除去する。
第7エ程 第1図(g)K示すように、必要に応じ絶縁
物層によるサイドウオール5を電極パターン2aの側面
に形成し、この電極パターン2aおよびサイドウオール
5をマスクとしてN型不純物を半導体基板1に高濃度に
イオン注入し、?領域(ソース7a 、ドレイン7b 
)を形成する。
以上述べたような実施例によると、CF4+02ガスに
よる反応性イオンエツチングではほとんどエツチング嘔
れない金属(Ti )をエツチングマスクとして用いて
いるため、エツチングマスクの厚さを薄くでき、エツチ
ングマスクと金属電極パターンとのパターン変換差が小
さくなる。また従来はエツチングマスクとしてフォトレ
ジストを用いていたが、膜厚が厚く、かつ幅の狭いフォ
トレジストを形成するのは非常に困難なことでめり、そ
のため微細な電極パターンは形成が困難であったが、本
実施例では磁極パターン部以外の広い部分にフォトレジ
ストを形成する方式をとっているため、フォトレジスト
自体が安定しており、微細な電極パターンの形成が容易
となる。加えてエツチングマスクが金属膜(Ti)であ
り、CFA+02ガスの反応性イオンエツチングに対し
て強い耐性かラシ幅を小さく1例えば0.5μm以下に
しそもエツチング中にはく離するといったことは無くな
る。このため、微細な電極パターンの形成が安全に行な
うことができる。まだエツチングマスクが金属膜(Ti
 )であるためCF4+02ガスの反応性イオンエツチ
ング法によってはエツチングマスクのサイドエツチング
がほとんどなく、そのため電極パターンの側面がサイド
エツチングされ縦断面が台形ないし半円形状になること
はほとんど無くなり、電極パターンが高抵抗化し高周波
特性が悪化するということはな  く  な る 。
加えて、この電極パターンの側面が半導体基板の1上面
に垂直に形成1れP)によね、前述したようなサイドウ
オールが形成でき、このサイドウオールと電極パターン
をマスクとして不純物の正確なイオン注入ができる。
そして、このような実施例による方法によって製造され
た半導体装置は1例えばhpSFET 、kIESFE
T(Metal semiconductor FET
)などのゲート電極を微細化することによりチャネル長
を小ざくできるため入力容量および帰還容量が小さくな
り、ノイズが低減しかつ利得が大きくなるなど高周波特
性が向上する。
本発明は上記一実施例に限定されるものではなく例えば
第14体層をAlとし第2金属膜を膜厚5ooX〜1o
ooXのAuのして塩素系のガスを含むガスによる反応
性イオンエツチングでも同様の効果が得られる。その他
反応性イオンエツチング法による選択比が大きい2種類
の金属を第1導体層および第2金属膜としても同様の効
果が得られる。
また第1導体層は金属ではなく例えばポリシリコン等で
あってもよい。
〔発明の効果〕
本発明によると、エツチングマスクと導体パターンとの
パターン変換差を小さくすることができ縦断面が長方形
状の導体パターンを形成でき、かつ電極パターンを微細
化できる(′電極パターンの幅を小さくできる)という
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す工程断面図、第2図は
従来の電極パターン形成の工程を示す工程断面図、第3
図は従来の問題点を説明するだめの電極パターン形成断
面図である。 1・・・半導体基板 2・・・被パターンニング導体層 2a・・・導体パターン(電極パターン)3・・・フォ
トレジスト 4.4a・・・マスク用金属膜 第1図 (b) 2北 (C) と 2北 第1図 (d+ (e) 第2図 (a) (b) (cl) 第3図 (a) ! (b)     (C) 第3図 (d) (e)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被パターンニング導体層上にフォトレジストを塗布
    する工程と、この被パターンニング導体層のパターン形
    成予定域上の前記フォトレジストを除去する工程と、こ
    の被パターンニング導体層のパターン形成予定域および
    前記フォトレジスト上にマスク用金属膜を形成する工程
    と、前記被パターンニング導体層のパターン形成予定域
    以外に形成された前記マスク用金属膜を前記フォトレジ
    ストと共に除去する工程と、前記パターン形成予定域に
    形成されたマスク用金属膜をマスクとして異方性ドライ
    エッチングを施して前記被パターンニング導体層のパタ
    ーンを形成する工程とを具備することを特徴とする導体
    パターン形成方法。 2、前記異方性ドライエッチングは反応性イオンエッチ
    ングであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の導体パターン形成方法。
JP21631784A 1984-10-17 1984-10-17 導体パタ−ン形成方法 Pending JPS6196735A (ja)

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JP21631784A JPS6196735A (ja) 1984-10-17 1984-10-17 導体パタ−ン形成方法
US06/786,825 US4674174A (en) 1984-10-17 1985-10-11 Method for forming a conductor pattern using lift-off
DE8585113017T DE3578729D1 (de) 1984-10-17 1985-10-14 Verfahren zur bildung eines leitermusters.
EP85113017A EP0178619B1 (en) 1984-10-17 1985-10-14 A method for forming a conductor pattern

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10111466B2 (en) 2013-05-02 2018-10-30 Nicoventures Holdings Limited Electronic cigarette

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55165636A (en) * 1979-06-12 1980-12-24 Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Manufacture of semiconductor device
JPS5999776A (ja) * 1982-11-29 1984-06-08 Toshiba Corp シヨツトキ−ゲ−ト型電界効果トランジスタの製造方法

Patent Citations (2)

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