JPH02181936A

JPH02181936A - 微細電極の形成法

Info

Publication number: JPH02181936A
Application number: JP124289A
Authority: JP
Inventors: Norihiko Samoto; 典彦佐本
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-01-09
Filing date: 1989-01-09
Publication date: 1990-07-16

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】［産業上の利用分野１本発明は微細用（車の形成法に関し、特に抵抗の低減化
された断面Ｔ字型微細電極の形成法に関する。

［従来の技術］従来、微細電極の抵抗を下げる電極の形成方法として、
特公昭６１−７７３７０号公報「パターン形成法」に記
載の方法が知られている。前記公報記載の形成法を第２
図（ａ）〜（Ｃ）に示す。即ち、まず第２図（ａ）に示
すように低感度のポジ型レジスト２１を半導体基板２０
上に塗イ１７シ、ついで高感度のポジ型レジスト２２を
上記低感度ポジ型レジスト２１上に塗布し、電子線２３
により露光する。次いで現像して、１字型のレジストパ
ターンをｊｑだ後、第２図（ｂ）に示すように金属２４
を蒸着し、有機洗浄によりレジスト２１．２２およびレ
ジスト２２上の蒸着金属２４を除去することによって、
第２図（Ｃ）に示すようにＴＶ型の電極２５が形成され
、電極抵抗の低減化が図られている。

［発明が解決しようとする課題］以上述べた形成法は、電極の抵抗が小さくできる点で従
来の単層レジストによって形成された電極に比べて改善
されているものの、ゲート長は、下層レジスト開口幅で
決定されるため、レジスト厚が厚くなるに従って、０．
２５　／１ｆｆｌ以下のゲート長を得ることが難しくな
る。

また、半導体基板上に直接レジストが塗布形成されてい
るため、レジスト開口部が小さくなるにつれて該開口部
にレジスト残りが存在するようになり、このため０．２
卯以下の電極形成においては、電極と半導体基板の接触
が悪く、電気的特性の劣化や歩留まりの劣化が生じゃと
いう問題点があった。

本発明の目的は、このような従来の欠点を除去せしめて
、抵抗の低減化された電極を歩留まりよく形成する方法
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明は、半導体基板上に二酸化ケイ素絶縁膜を形成し
、該絶縁膜をパターニングして電（垂下部に相当する所
望寸法を残した絶縁膜パターンを形成する工程と、該絶
縁膜パターン上にポジ型レジストを塗イ［↑形成りる工
程と、前記半導体基板には達しないか前記絶縁膜パター
ンには達する飛程を有するエネルギーのイオンビームて
、前記絶縁膜パターンを中心として電極の上部寸法に相
当する所定の領域を露光・現像して前記絶縁膜パターン
の頭出しを行う工程と、この頭出しされた絶縁膜パター
ンをウェットエツチングにＪ：り除去する工程と、電極
金属を蒸着する工程と、前記レジス１へおよび該レジス
ｌ〜上の不要金属を除去して断面Ｔ字型の金属パターン
を形成する工程とを備えてなることを特徴とする微細電
（※の形成法である。

［作用］本発明においては、ゲート長司法を決める絶縁膜を半導
体基板上に形成してあり、ゲート電極形成部においてレ
ジメ１〜と基板が直接接触していないため、レジストの
スカム残りによる歩留まりの劣化は生じない。また、抵
抗を低減させる上部電極用パターンの形成については、
エネルギー制御されたイオンビームを用いて、絶縁膜を
露呈さＵ、かつレジストパターンが半導体旦仮まで達し
ない程度にエツチングすることによって行う。次いで絶
縁膜を除去して、電極金属を蒸着することによりリフト
オフ法での１字型電極の形成が可能となる。ｉｑられる
１字型電極のゲート長寸法と上部電極寸法とは、それぞ
れ単独に露光され、その寸法は別々に制御されているの
で、任意の値に設定することができる。

［実施例］次に図面を参照して、本発明の実施例について説明する
。

第１図（ａ）〜（（］）は、本発明の一実施例を工程順
に示す電極部の概略断面図である。まず、第１図（ａ）
に示すように半導体基板１０上に二酸化ケイ素（Ｓｉ０
２）の絶縁膜１１を２０００人から５０００人の厚さに
形成し、次いでネガ型レジスト１２を前記絶縁膜１１上
に塗布形成する。次いで、第１図（ｂ）に示すように、
ネガ型レジスト１２を露光・現像した後、残ったネガ型
しジスｌへ１２をマスク１；３として、露呈した前記絶
縁１ｔＡ１１をエッヂング除去して前記マスク１３下の
絶縁１漠１１をダミーゲート・１４として形成する。

この後、第１図（Ｃ）に示すように、マスク１３として
用いたネガ型レジストを酸素（０２）プラズマおよび有
機洗浄によって除去した後、ポジ型レジスト（例えばＰ
ＭＭＡ）１５を前記半導体基板１０上に、絶縁膜で形成
され、たダミーゲート１４が覆われるように１βｍの厚
さに塗布形成する。次いで、前記ダミーゲート１４を中
心に含み、かつダミーグ１へ１４まで達するが、基板１
０までは達しない飛程をもつイオンビーム１８で前記ポ
ジ型しジス１〜１５を露光する。例えば、ポジ型レジス
ト１５としてＰＭＭＡを用いれば、２６０　ｋｅＶ、　
Ｓ　＋　　のイオンエネルギーとイオン種のとき０．８
１ＪＩｎの飛程となる。こうすることにより、現像後に
は、第１図（ｄ）に示すように、基板１０まで達するこ
とのない聞ロバターン１９が形成でき、かつダミーグー
１〜１４の頭出しが可能でおる。

次いで、第１図（ｅ）に示ゴようにダミーゲート１４を
エツチングにより除去する。次いで、第１図（［）に示
すように、電極金属１６、例えばアルミニウム（Ａβ）
を蒸着する。次いで、第１図（（］）に示すように、有
機洗浄おるいは酸素（０２）プラズマによって前記ポジ
型しジス１へ１５および該レジスト１５上の不要電極金
属１６を除去することによって断面Ｔ字型低抵抗電極１
７を得ることができる。

なあ、上記実施例で述べたイオン種とエネルギは一例で
あり、所定のレジメｌ〜厚において、ダミーゲートの頭
出しが可能な飛程をもつイオン種であれば、３ｉイオン
の他にＢｅイオンやＡｕイオン等でもよく、そのエネル
ギーはレジストの厚さに応じて１００〜３００　ｋｅＶ
の間で可変である。

また、電４ｉｆｉ金属は他にチタン（Ｔ　ｉ　）　、白
金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）３５るいはこれらの組み合わせ
など、電極として用いることのできるものであればよい
。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の微細電極の形成法によれ
ば電極が形成される半導体基板の界面はレジストと接し
ていないので、電極長寸法を決める絶縁膜幅を小さくし
ても電極部における電気的特性の劣化や歩留まりの低下
を生じることがない。

また、電極長を決定する露光と張り出し爪を形成する露
光が別々に制御されるので、電極長が例えば０．２５１
ＪＩｎ以下に短くなっても電極下部の寸法および上部張
り出し母を自由に制御でき、充分な低抵抗の電１〜形成
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を工程順に示づ電（へ部の概
略断面図、第２図は従来例による微細電極の形成方法を
工程順に示す電極部の概略断面図である。１０、２０・・・半導体基板　　　１１・・・絶縁膜１
２・・・ネガ型レジスト　　　１３・・・マスク１４・
・・ダミーゲート１５・・・ポジ型レジスト１６・・・
電極金属１７・・・断面Ｔ′？−型低抵抗電極１８・・・イオンビーム　　　　１９・・・間ロバター
ン２１・・・低感度ポジ型レジスト２２・・・高感度ポジ型しジメ（〜２３・・・電子線　　　　　　　２４・・・蒸着金属２
５・・・電４へ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半導体基板上に二酸化ケイ素絶縁膜を形成し、該
絶縁膜をパターニングして電極下部に相当する所望寸法
を残した絶縁膜パターンを形成する工程と、該絶縁膜パ
ターン上にポジ型レジストを塗布形成する工程と、前記
半導体基板には達しないが前記絶縁膜パターンには達す
る飛程を有するエネルギーのイオンビームで、前記絶縁
膜パターンを中心として電極の上部寸法に相当する所定
の領域を露光・現像して前記絶縁膜パターンの頭出しを
行う工程と、この頭出しされた絶縁膜パターンをウェッ
トエッチングにより除去する工程と、電極金属を蒸着す
る工程と、前記レジストおよび該レジスト上の不要金属
を除去して断面Ｔ字型の金属パターンを形成する工程と
を備えてなることを特徴とする微細電極の形成法。