JPS62219621A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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】 イ）産業上の利用分野 本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特にリフトオ
フにおけるホトレジストの開孔幅の制御に関するもので
ある。

口）従来の技術 半導体装置の電極や配線あるいは導電性領域といった限
定される領域上選択的に形成するには。

通常、ホトレジストを、ホトマスクｒ介して露光。

τ Ｍ１ａｌｔＬＬホトマスクどおりのパターンにホトレジ
ス△ ト全開孔し、このレジストで領域の限定を８こなってい
友。例えは、′４極を形成する場合、基板上にホトレジ
ストｔ−ｍ布し、該ホトレジスｌ−ホトマスク會介して
選択的に露光し、ｆＡｍしてホトレジス）１−開孔し、
その上から電極材料全蒸着させ。

ホトレジストと、該レジスト上の１１ｔ極材料を除去し
て、ホトレジストの開孔部分のみで基板上に電極を形成
するリフトオフが行われている（例えは削田和夫著「最
新ＬＳＩプロセス技術」）。

リフトオフを行う場合、ホトレジスｌ開孔したときにそ
の断面形状を逆テーパ形状に形成することで、′電極材
料蒸着後のホトレジストとその上の電極材料の除去が容
易にしかも効率よくされる。

そのため逆テーパ状にエツチング可能なホトレジストが
開発されている。

さて、リフトオフを行う場合、ホトレジストの開孔幅は
＊元に用いるホトマスクのパターン寸法で決足されてい
た。このためホトレジストの開孔１＠に変更するときに
は、その都度パターン寸法の異な２るホトマスクが必要
となる。

ハ）発明が解決しようとする問題点 上述のようにわずかな開孔幅の寸法の変更でも、その寸
法にありたホトマスクが必要となる。

しかし、新たなホトマスクの作製には時間と費用がかか
る。そこで１本発明は、ホトレジストの開孔幅の制御が
可能で、断定なホトマスクを必要とせずに一元したパタ
ーン寸法とホトレジストの開孔幅を変化させることｔ目
的とするものである。

二】問題点？解決するための手段 本発明は、牛導体基板上にホトレジス）ｋ塗布する工程
と、該ホトレジス）ｋ選択露光する工程と、旙元した部
分に従つて断面形状が逆テーパ状となるように１ｉｆｆ
記ホトレジス）ｔ−開孔する工程と、更ＩＣ該ホトレジ
ス）１−その上面から所定の厚さ異方性エツチングする
工程と、を含む牛導体装置の製造方法である〇 ホン作　　用 断面形状が逆テーパ状であるホトレジスｌ上面から異方
性エツチングするので、ホトレジストの上面の幅は狭筐
り、よってホトレジストの開孔幅は広がる。このホトレ
ジスＩｆマスクトシて例えば電極のリフトオフ全行った
とき、電極幅や、電極間距離が一元したパターン暢とは
異なって形成される。

へ）実　　施　　例 本発明方法２ＧａＡｓｔ−用いたショットΦバリア型の
電界効果トランジスタ（以下Ｆ’ＥＴという］の作製に
通用した場合について、以下第１図Ａ乃至Ｆ−４１参照
しつつ説明する。

半絶縁性ＧａＡｇ基板（１）上にｎ型ｗＪ作層（２Ｊ　
ｋ気相エピタキシャル成長法やイオン注入法にエリ形成
する（第１図Ａ）。この動作層（２）上の肩定禎域に、
ＡｆやＴｉＷシリサイドなどのショットキベリア？作る
金４１’に蒸着してゲート電極（３）を形成し。

この全面にホトレジスト（４）を塗布する（第１図Ｂ］
。ホトレジストとしてはネガ型の富士薬品工業ｉ　［Ｌ
ＭＲ−３５Ｊがあげらｎる。そして所望のソース・ドレ
イン間距離よりも広い幅で露光全行い、現像ａちエツチ
ングしてｉ元部以外の部分全開孔する（第１図Ｃ）。

現像後のホトレジストの断面形状を第２図に示す。こｎ
は５Ｅ３ｍＷ／−で４秒＋１ｔｌｌ１元した場合である
。笑＃はジャストエツチングの状態、破線は２０％のオ
ーバエツチングの状態、そして一点鎖線は５０％のオー
バエツチングの状態を示すものである。このようにホト
レジストのオーバハング１は現１砿時間で劃御さｎる。

久にこのホトレジス）　（４１ｋその上部から反応性イ
オンビームエツチング（反応ガスは０２ガス）で１４万
性エツチングして、ホトレジスト（４）の上面の＠ｋＰ
ｆｒ望の幅とする（第１図Ｄ）。ホトレジスト（４）の
断面形状が逆テーパ状であるため、このホーにレジスト
（４）を上面から順次異方性エツチングしていくと、そ
の上面の幅はだんだん狭くなっていく。第３図は「ＬＭ
Ｒ−５３Ｊのイオンビームの出力に対するエツチングレ
ートを示すものである。

例えば第１図Ｃのホトレジスト（４）が２０％のオーバ
エツチングで上面の幅が２．８μｍであるなら、イオン
ビームの出力Ｔｈ０．２Ｗ／、ｊとして２分間程反応性
イオンビームエツチングを施せば、ホトレジスト（４）
の上面の鴨は１８μｍとなる。

そして、異方性エツチングのさｎたホトレジスト（４）
會マスクとして、オーミック接触する金属（例えばＡｕ
Ｇｅ−Ｎｉ　−Ａｕ　）ｔ−Ｊｉしてソース［極（５）
及びドレインを極（６）を形成する（第１図Ｅ）。最後
にホトレジスト（４）とその上に堆積している万一ミン
ク金属を除去してＥ’　Ｅ　Ｔが完成さｎる（第１図Ｆ
］。

この実施例は本発明ｔ′也極のリフトオフに用めたもの
であるが、他の実施例として賜４図に示すようにイオン
注入に８ける領域の限定にも用いらｎる。＃！１図りの
構成を得たのち、ホトレジスト（４）ｔマスクとして、
Ｓｉ＋イオンｔ７７０速エネルギ１００ＫｅＶ、注入蓋
２　Ｘ　１０”ａ＋−”及び加速エネルギ２００ＫｅＶ
、注入ｉｉ２×１０”ａｍ−２で注入して、ｎ＋領領域
７１（８１に一形成する。この場合イオン注入のされる
値域は＊２００Ｋｅｖの加速エネルギを持つＳｉ＋イオ
ンが透過さｒｔない厚みｔもクホトレジスト部分で区切
られる。その１ｌＩＬｉｎｋ含んだＨ２雰囲気中で８０
０℃２０分間のアニールを施してｎ中領域（７）（８）
の注入不純物の活性化ｔする。そして前述と同様にソー
ス電極及びドレイン電極を形成すればよい。

尚１本実施例では１例としてネガ型のホトレジスト？あ
げているが、断面形状が逆テーパ状に形成されるもので
あれはポジ型のホトレジストでも同様の効果が得らｎる
ことは述べる１でもない。

ト〕発明の効果 本発明は以上の説明から明らかなμ口く、逆テーパ状に
形成したホトレジス）？Ｉ−その上面から異方性エツチ
ングすることで、その上面幅を変えることができ、ｆｒ
たなパターン寸法幅のホトマスクＩＪいることなくホト
マスクのパターン寸法幅とは異なる幅でホトレジストの
開孔が可能となる。

つまり、多少寸法全変更するときは、新しいホトマスク
會作裂することな（、容易に対応がとれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例の工程説明図。 第２図はホトレジストのエツチング形状のＢＲ，切回、
第３図はホトレジストのエツチングレートを示す図％第
４図は本発明方法の他の通用の説明図である。 （υ・°・基板、〔３）・・・ゲート電１１４）・・・
ホトレジスＦ。 （５）・・・ソース電極、（６）・・・ドレイン電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）半導体基板上にホトレジストを塗布する工程と、該
   ホトレジストを選択露光する工程と、露光した部分に従
   って断面形状が逆テーパ状となるように前記ホトレジス
   トを開孔する工程と、更に該ホトレジストをその上面か
   ら所定の厚さ異方性エッチングする工程と、を含むこと
   を特徴とする半導体装置の製造方法。