JPS6216534B2 - - Google Patents

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JPS6216534B2
JPS6216534B2 JP1371179A JP1371179A JPS6216534B2 JP S6216534 B2 JPS6216534 B2 JP S6216534B2 JP 1371179 A JP1371179 A JP 1371179A JP 1371179 A JP1371179 A JP 1371179A JP S6216534 B2 JPS6216534 B2 JP S6216534B2
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JP
Japan
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electron beam
resist film
beam resist
electrode
film
Prior art date
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JP1371179A
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English (en)
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JPS55105326A (en
Inventor
Yoshihiro Todokoro
Setsuko Takeda
Yoshihisa Kawamoto
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Priority to JP1371179A priority Critical patent/JPS55105326A/ja
Publication of JPS55105326A publication Critical patent/JPS55105326A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子ビーム露光法を駆使した半導体装
置用電極の形成方法に関する。
電子ビーム露光法は周知のように微細なパター
ン形成を可能にする方法であり、また、露光、現
像ののちに電子線レジストに形成された開孔の断
面形状がその上部から底部へ向つて幅広となる所
謂アンダカツトをもたらす。このため、電子ビー
ム露光により基板上に形成された電子線レジスト
に所定のパターン形成をなし、こののち全面に金
属膜を蒸着すると、金属膜は電子線レジストの除
去された開孔(パターン)内部分と残存する電子
線レジスタ上部分との間で不連続となり、したが
つて、金属膜形成の後に電子線レジストを除去す
ることにより、この上に被着された金属膜を同時
に取り去るリフトオフが可能となる。リフトオフ
技術は、半導体集積回路における配線、複雑パタ
ーンを有する電極あるいは電界効果トランジスタ
のゲート電極などの金属パターン形成に好適であ
り、リフトオフを可能にする電子ビーム露光法は
上記の金属パターン形成に適した方法といえる。
第1図a〜dは電子ビーム露光法を駆使して半
導体基板上に電極を形成する方法を具体的に示す
図であり、先ず第1図aで示すように表面全域が
均一な厚みの電子線レジスト膜1で覆われた半導
体基板2を準備し、この半導体基板上の電子線レ
ジスト膜1を矢印で示す方向から電子ビームを照
射して露光する。この電子線レジスト膜1として
ポジ形のレジストを用いるならば、電子ビームに
より照射された部分が分解し、この部分が現像に
より除去される。第1図bは現像後の状態を示す
図であり、電子線レジスト膜1には所定のパター
ン幅をもつ開孔3が形成される。ところで、この
ようにして形成された開孔3の断面形状は、上部
においてl1幅を有し、下部に向つて次第に幅広と
なり、最下部で最大の幅l2を有する形状となる。
電子ビーム露光では半導体基板2から後方散乱
される電子ビームも電子線レジスト膜1の露光に
関係し、そのパターン幅は入射する電子ビームと
後方散乱される電子ビームとによつて決定され
る。したがつて、半導体基板表面から最も遠く、
後方散乱の影響を殆んど受けることのない電子線
レジスト膜の最上部ではパターン幅は入射する電
子ビームそのものによつて決定されるところとな
るが、下方へ向うに従つて後方散乱の影響が大き
くなりパターン幅が最上部にくらべて次第に広く
なるアンダカツトの状態が生し、図示したような
断面形状の開孔が形成される。第1図cは電子線
レジストにパターン形成をなしたのち、金属膜を
形成した状態を示す図であり、電子線レジスト膜
1の開孔端縁部が鋭角となるため、電子線レジス
ト膜上の金属膜4と開孔内の金属膜5はこの部分
で不連続となり、また、開孔3の内部に露呈され
た半導体基板面に被着される金属膜5の幅は開孔
の最上部の幅l1にほぼ合致する。次いで、電子線
レジスト膜1を除去することによりこの上部に被
着形成された金属膜のみが取り去られ、第1図d
で示すようにパターン幅l1の金属パターン5が半
導体基板上に形成される。
このように、電子ビーム露光法によれば電極等
の形成に際してリフトオフが可能になるものの、
この電極の断面形状として、電極の幅がその厚さ
方向において階段的に変化する形状が必要とされ
る場合には、上記の電子ビーム露光法によつては
この形状を得ることはできない。
第2図は上記の電子ビーム露光法を駆使してゲ
ート電極の形成がなされたGaAsシヨツトキ接合
型電界効果トランジスタの構造を示す図であり、
その構造は半絶縁性のGaAs基板6、その上に形
成されたGaAs高抵抗層7、さらにこの上に形成
された厚さが0.2〜0.5μm程度のN型GaAs活性
層8、同N型GaAs活性層8に被着形成されてシ
ヨツトキゲート接合を形成するゲート電極9なら
びにN型GaAs活性層8にオーミツク接触するド
レインおよびソース電極10,11を具備した構
造となつている。
かかる構造のGaAsシヨツトキ接合型電界効果
トランジスタにおいて、そのゲート電極を電子ビ
ーム露光法によつて形成すると、図示するように
そのパターン幅は電子線レジストのパターン幅l1
で規制され、しかも厚さ方向において均一な幅と
なる。ところで、シヨツトキゲート接合形用のゲ
ート電極は、接合容量が小さくしかも直列抵抗も
小さい2つの要件を満たす構造であることが望ま
しく、前者の要件が満たされるためにはN型
GaAs活性層8との接触面積を小さくするべくゲ
ート電極9の幅l1を狭くする必要があるのに対し
て、後者の要件である直列抵抗を小さくするには
ゲート電極9の断面積を大きくするべくゲート電
極9の幅l1を広くする必要があり、かかる相反す
る構造上の要件は第2図で示すゲート電極形状に
よつては満たされない。かかる構造上の要件を満
たすためには、ゲート電極の断面形状を第3図で
示すように上部におけるゲート電極の幅が例えば
l1であるとき、下部におけるゲート電極の幅がl3
(l3<l1)となるT字形状とする必要がある。
本発明は、電子ビーム露光法では形成すること
が困難であつた断面形状がT字型の電極を電子ビ
ーム露光法の下で形成することのできる電極形成
方法を提案するべくなされたもので、本発明の電
極形成方法の特徴は、半導体基板上に電子ビーム
に対して所定の感度を有する第1の電子線レジス
ト膜を、さらに同レジスト膜上に電子ビームに対
する感度がこれより大きい第2の電子線レジスト
膜を順次形成したのち、電子ビーム露光処理なら
びに現像処理を施して電子線レジスト膜に所定の
パターンを有する開孔を設け、次いで、全面に電
極金属膜を被着形成し、こののち、電子線レジス
ト膜を除去することにより同時にこの上に被着形
成された電極金属膜を取り去り、前記の開孔の底
部に露呈する半導体基板上に断面形状がT字形の
電極を形成するところにある。
以下に第4図を参照して本発明の電極形成方法
を具体的に説明する。先ず、第4図aで示すよう
に、たとえば直径が約2インチのシリコン基板2
の一方の表面上に粘度が200センチポイズの
PMMA(ポリメチルメタアクリレート)とキシ
レンを1:2の容量比で混合してなるPMMA溶
液1mlを遠心法(5000rpm)で塗布して厚さが
0.2μmの第1の電子線レジスト膜12を形成
し、さらにこの上に、PMMA(ポリメチルメタ
アクリレート)にメタクリル酸と架橋反応剤を添
加してなる第2レジスト溶液1mlを同じく遠心法
(2000rpm)で塗布して厚さが0.5μmの第2の電
子線レジスト膜13を形成した試料を準備する。
この試料を160℃の温度で約20分間熱処理(プリ
ベーク)したのち、露光量2.2×10-4クーロン/
cm2で電子ビーム露光し、次いでMIBX(メチルイ
ソブチルケトン)とイソプロピルアルコールを容
量比1:3で混合してなる現像液で約1分間現像
する。この条件の下でのPMMAと第2の電子線
レジストの感度は1:1.2〜2.0の範囲である。第
4図bは現像後の電子線レジスト膜の断面形状を
示す図であり、第1および第2の電子線レジスト
膜12と13に穿設された開孔14と15はとも
にアンダカツトされた断面形状を呈し、また、第
1の電子線レジスト膜(PMMA)12に穿設さ
れた開孔14の上部におけるパターン幅l3と第2
の電子線レジスト膜13に穿設された開孔15の
上部におけるパターン幅l1との間には、両者の電
子ビームに対する感度差に基きl1>l3の関係が成
立している。
なお、露光、現像工程として次のように行うこ
とも可能である。露光量6.8×10-5クーロン/cm2
で電子ビーム露光し、MIBKとイソプロピルアル
コールを容量比1:3で混合してなる現像液で約
12分間現像する。この場合、露光量が低いので
PMMAは溶解せず、第2の電子線レジスト膜1
3にのみ開口15が形成される。次にMIBKで30
秒現像し、第1の電子線レジストであるPMMA
に開口部14を形成する。
このようにして電子線レジスト膜へのパターン
形成を行つたのち、第1の電子線レジスト膜12
の膜厚より厚く、かつ第1および第2の電子線レ
ジスト膜12と13の膜厚の和より薄い範囲、た
とえば0.5μmに膜厚を選定し、金(Au)電極層
を蒸着する。第4図cは金電極層を形成したのち
の状態を示す図であり、図中16,17が金電極
層であり、図示するように開孔内に形成された金
電極層16と電子線レジスト膜13の上に形成さ
れた金電極層17は開孔の最上端縁部において分
断されており、また開孔内に形成された金電極層
16の断面形状は、開孔内にくびれ部18が存在
することによりT字形となる。そして最後にメチ
ルエチルケトンを用いたしや沸によつて電子線レ
ジスト膜を除去することによつて、この電子線レ
ジスト膜上の金電極層17がリフトオフされ、第
4図dで示すように断面形状がT字形の電極16
のみが形成されたシリコン基板1をうることがで
きる。
したがつて、かかる本発明の電極形成方法をた
とえばGaAsシヨツトキ接合型電界効果トランジ
スタのゲート電極の形成に適用するならば、第3
図で示したような理想的な構造を具備するゲート
電極を形成することができる。
ところで、本発明においては第1および第2の
電子線レジスト膜の電子ビームに対する感度の選
定が大切である。たとえば、第2の電子線レジス
ト膜の感度が第1の電子線レジスト膜の感度1.2
倍以下であると第4図で示したl1とl3の差が小さ
くなり、くびれ部18の形成が不足しT字形の断
面構造の電極形成が困難になり、一方、2.0倍を
越すと、第1の電子線レジスト膜に適した照射量
で露光した場合、第2の電子線レジスト膜が露光
過多となり、パターン精度が著るしく損われてし
まうばかりでなく電極の廂状部分の水平方向の突
出長が長くなり、これが基板方向へ垂下して基板
表面に接触するなどの不都合を招く。したがつ
て、これらの不都合をきたすことのない範囲内に
第2の電子線レジストの電子ビームに対する感度
は選定することが好ましい。
以上説明してきたところから明らかなように、
本発明の電極形成方法は、通常の電子ビーム露光
法では形成が困難であつた断面形状がT字形の電
極の形成を可能とするものであり、電子ビーム露
光法による電極形成の多様化をはかる効果が奏さ
れる。なお、以上の説明はGaAsシヨツトキ接合
型電界効果トランジスタを例示してなされたが、
本発明は、半導体装置の電極(相互配線を含む)
の形成に広く適用可能であり、さらに、電子線レ
ジストも実施例で示したものに限定されるもので
はない。
【図面の簡単な説明】
第1図a〜dは電子ビーム露光法を駆使した従
来の電極形成方法を説明するための図、第2図お
よび第3図はGaAsシヨツトキ接合形電界効果ト
ランジスタの構造を示す図、第4図a〜dは電子
ビーム露光法を駆使した本発明の電極形成方法を
説明するための工程図である。 13……電子線レジスト膜、2……半導体(シ
リコン基板)、14,15……開孔、16……電
極、17……電子線レジスト膜上の金属層、18
……くびれ部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 半導体基板上に電子ビームに対して所定の感
    度を有する第1の電子線レジスト膜と、さらにこ
    の上に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形成したのち、電子ビ
    ーム露光処理ならびに現像処理を施し、前記の第
    1および第2の電子線レジスト膜を貫通し、かつ
    所定のパターンを有する開孔を設け、次いで、全
    面に前記第1の電子線レジスト膜の膜厚よりも厚
    く、かつ、前記第1および第2の電子線レジスト
    の膜厚の和より薄い範囲の厚みに選定された電極
    金属膜を被着形成し、こののち電子線レジスト膜
    を除去して同時にこの上に被着形成された電極金
    属膜を取り去り、前記の開孔内に露呈する半導体
    基板上に電極を形成することを特徴とする半導体
    装置用電極の形成方法。 2 第2の電子線レジスト膜の電子ビームに対す
    る感度が第1の電子線レジスト膜の電子ビームに
    対する感度の1.2〜2.0倍の大きさに選定されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
    の半導体装置用電極の形成方法。 3 第1の電子線レジスト膜がPMMA(ポリメ
    チルメタアクリレート)であり、第2の電子線レ
    ジスト膜がPMMAにメタクリル酸と架橋反応剤
    を添加したレジスト膜であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の半導体装置用電極の形
    成方法。
JP1371179A 1979-02-07 1979-02-07 Manufacturing method of electrode of semiconductor device Granted JPS55105326A (en)

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JPS55105326A JPS55105326A (en) 1980-08-12
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5646536A (en) * 1979-09-22 1981-04-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Formation of microminiature electrode
JPS5814577A (ja) * 1981-07-17 1983-01-27 Fujitsu Ltd 電界効果型半導体装置の製造方法
JPS58153375A (ja) * 1982-03-08 1983-09-12 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体素子の製造方法
JPS58199567A (ja) * 1982-05-17 1983-11-19 Toshiba Corp シヨツトキ障壁型電界効果トランジスタ及びその製造方法
JPS60145673A (ja) * 1984-01-09 1985-08-01 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
JPH0630361B2 (ja) * 1984-09-21 1994-04-20 富士通株式会社 パターン形成方法
JPS61104675A (ja) * 1984-10-29 1986-05-22 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPS61125176A (ja) * 1984-11-22 1986-06-12 Nec Corp 半導体装置の製造方法
JP2612836B2 (ja) * 1987-09-23 1997-05-21 シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト 自己整合ゲートを備えるmesfetの製造方法
JP2661237B2 (ja) * 1989-02-08 1997-10-08 三菱電機株式会社 パターン形成方法
JP2667250B2 (ja) * 1989-06-15 1997-10-27 松下電子工業株式会社 半導体装置の製造方法
US5053348A (en) * 1989-12-01 1991-10-01 Hughes Aircraft Company Fabrication of self-aligned, t-gate hemt
KR920007357B1 (ko) * 1990-03-12 1992-08-31 재단법인 한국전자통신연구소 내열성 게이트를 이용한 갈륨비소 반도체 소자의 제조방법
JP2626558B2 (ja) * 1994-06-13 1997-07-02 日本電気株式会社 T型ゲート電極の作製方法
JP2746539B2 (ja) * 1994-12-19 1998-05-06 韓國電子通信研究院 電界効果トランジスタのゲート形成方法とその形成領域の形成方法
US7892903B2 (en) * 2004-02-23 2011-02-22 Asml Netherlands B.V. Device manufacturing method and substrate comprising multiple resist layers

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