JPH02273941A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
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- JPH02273941A JPH02273941A JP1096705A JP9670589A JPH02273941A JP H02273941 A JPH02273941 A JP H02273941A JP 1096705 A JP1096705 A JP 1096705A JP 9670589 A JP9670589 A JP 9670589A JP H02273941 A JPH02273941 A JP H02273941A
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Abstract
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、持にFETや
HFMTのゲートを極の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a gate pole of an FET or HFMT.
(ロ)従来の技術
従来、電界効果トランジスタ、例えばGaAs !II
ESFETは半絶縁性GaAs基板と、この基板上に形
成されたn形動作層と、この動作層上に形成されたオー
ム性接触のソース電極及びドレイン電極と、このソース
tpi及びドレイン1を極間の動作層上に形成されたシ
ョットキ接触のゲート1jL極とから成る。(b) Conventional technology Conventionally, field effect transistors, such as GaAs! II
The ESFET consists of a semi-insulating GaAs substrate, an n-type active layer formed on this substrate, an ohmic contact source electrode and a drain electrode formed on this active layer, and the source tpi and drain 1 connected between the electrodes. It consists of a Schottky contact gate 1jL pole formed on the active layer.
ところで、上述のGaAs MES FETの低雑音、
高利得のためには、ゲート長の短縮が必要で、これには
、クォーターミクロンのゲートパターンを形成する必要
があり、電子ビーム直接描画技術が多用されている。し
がしこの方法を用いてゲート長の短縮を図るには、高価
な設備が必要であり、そのうえ、歩留や信頼忰、の向上
が難しいので、実用化の観点から必ずしも最善の方法と
はいえない。By the way, the low noise of the GaAs MES FET mentioned above,
In order to achieve high gain, it is necessary to shorten the gate length, and this requires forming a quarter-micron gate pattern, and electron beam direct writing technology is often used. However, using this method to shorten the gate length requires expensive equipment, and it is difficult to improve yield and reliability, so it is not necessarily the best method from a practical standpoint. I can't say that.
このため、光露光によるりオーターミクロンのゲート電
極形成方法の開発もさかんに行なわれており、その中に
二層プロセス及び画像反転法を用いたものがある(B−
D・Cantos and R−D−Remba、J、
Electrochem、 Soc、 May(198
8)(P13]1−1312)参照)。For this reason, methods for forming automicron gate electrodes using light exposure are being actively developed, including methods using a two-layer process and an image reversal method (B-
D. Cantos and R-D-Remba, J.
Electrochem, Soc, May (198
8) (see P13] 1-1312)).
この方法は、まず最初にソース・ドレイン電極を形成し
た基板上に平坦可能のある第1のレジストを塗布する。In this method, first, a first resist that can be flattened is applied onto a substrate on which source and drain electrodes are formed.
次に、第1のレジスト表面にポジ型の第2のレジストを
塗布し、0.65μmのゲートフォトマスクを介して、
該第2のレジストの露光を行ない、画像反転法を用いて
、0.65μmのコントラスト性の優れたゲートレジス
トパターンを形成する。さらに前記の第2のレジストを
ウェットで現像することにより、前記ゲートレジストパ
ターンを0.25μmまで短縮する。その後、全面にA
Iを1000人蒸着上2不要なAIを前記第2のレジス
トとともに除去し、0゜25μmのAIアゲートスクを
形成する。次に前記AIアゲートスクをマスクにして、
0.プラズマで前記第1のレジストを選択的に除去した
後、ソース・ドレイン電極間の動作層をエツチングし、
リセス部を形成する。最後に前記リセス部にAIよりな
る0、25μmのゲート電極を形成する。Next, a positive second resist is applied to the first resist surface, and a 0.65 μm gate photomask is applied to the resist.
The second resist is exposed to light, and a gate resist pattern of 0.65 μm with excellent contrast is formed using an image inversion method. Further, by wet developing the second resist, the gate resist pattern is shortened to 0.25 μm. After that, A on the entire surface
After 1000 I deposition steps, unnecessary AI is removed together with the second resist to form an AI agate mask with a thickness of 0.degree. 25 .mu.m. Next, use the AI agate mask as a mask,
0. After selectively removing the first resist using plasma, etching the active layer between the source and drain electrodes;
Form a recess. Finally, a gate electrode of 0.25 μm made of AI is formed in the recess.
(ハ)発明が解決しようとする課題
従来の技術ではゲートレジストパターンの短縮化のため
にウェットで過剰の現像を行なう必要があり、レジスト
が膨潤作用を起こし、ゲートレジストパターンのはがれ
が生じやすく、歩留を低下させる。またゲートレジスト
パターンの寸法を制御するためには、現像液の厳格な温
度管理技術、撹判方法等高度な技術を要するため、寸法
の再現性に乏しいという問題がある。(c) Problems to be Solved by the Invention In the conventional technology, it is necessary to carry out excessive wet development in order to shorten the gate resist pattern, which causes the resist to swell and easily peels off the gate resist pattern. Decrease yield. In addition, in order to control the dimensions of the gate resist pattern, advanced techniques such as strict temperature control techniques for the developer and a stirring method are required, resulting in a problem of poor dimensional reproducibility.
(ニ)課題を解決するための手段
本発明は、半導体基板上に下部膜を形成する工程と、こ
の下部膜上に配線パターンを形成する工程と、この配線
パターンを等方的にエツチングする工程と、全面に上部
膜を形成する工程と、エツチングされた前記配線パター
ンを除去する工程と、残存した前記上部膜をマスクとし
て前記下部膜をエツチングして基板表面を露出させる工
程と、全面に金属膜を形成する工程と、前記下部膜を除
去する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製
造方法である。(D) Means for Solving the Problems The present invention comprises a process of forming a lower film on a semiconductor substrate, a process of forming a wiring pattern on this lower film, and a process of isotropically etching this wiring pattern. a step of forming an upper film on the entire surface; a step of removing the etched wiring pattern; a step of etching the lower film using the remaining upper film as a mask to expose the surface of the substrate; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of forming a film and removing the lower film.
(ホ)作 用
本発明では、配線パターンを等法的にエツチングするこ
とにより、この配線パターンの形状を変化させることな
く、かつ該配線パターンの寸法を短縮することができる
゛。(E) Function In the present invention, by etching the wiring pattern isometrically, the dimensions of the wiring pattern can be shortened without changing the shape of the wiring pattern.
(へ)実施例
本発明方法をGaAs MES FETの作製に適用し
た実施例について第1図(a)乃至(g)を参照しつつ
説明する。(f) Example An example in which the method of the present invention is applied to the production of a GaAs MES FET will be described with reference to FIGS. 1(a) to (g).
半絶縁性GaAs基板(1)上に気相成長法等によりn
形動体層(2)を3000人成長する。続いてこのn形
動体層(2)上にオーミック電極が形成される場所に開
孔を有するフォトレジストを形成し、該フォトレジスト
をマスクとしてAu−Ge/N i / A u等のオ
ーミック電極金属を2000人蒸着人蒸リフトオフ法に
よりソース電極(3)及びドレイン電極(4)を形成す
る(第1図(a))。n on the semi-insulating GaAs substrate (1) by vapor phase growth method etc.
Grow the physical body layer (2) by 3000 people. Subsequently, a photoresist having openings is formed on the n-type moving body layer (2) at the locations where the ohmic electrodes are to be formed, and using the photoresist as a mask, ohmic electrode metals such as Au-Ge/N i / Au are formed. A source electrode (3) and a drain electrode (4) are formed by a 2,000-person evaporation lift-off method (FIG. 1(a)).
次にn形動体層(2)、ソース電極(3)及びドレイン
電極(4)上に上面が平坦化された第1のレジスト(下
部膜)(SAL−110−PLI(シブレー社製))(
5)を形成する。さらに、該第1のレジスト(5)上に
解像力及びコントラスト性に優れたネガ型の第2のレジ
スト(AZ5200E(ヘキスト社製))(6)を形成
し、ゲート電極用フォトマスク(7)(ゲート長0.4
μm)を用いて第2のレジスト(6)を露光する(第1
図(b))。Next, a first resist (lower film) (SAL-110-PLI (manufactured by Sibley)) whose upper surface is flattened is applied on the n-type moving body layer (2), the source electrode (3), and the drain electrode (4).
5) Form. Furthermore, a negative second resist (AZ5200E (manufactured by Hoechst)) (6) with excellent resolution and contrast is formed on the first resist (5), and a photomask (7) ( Gate length 0.4
μm) to expose the second resist (6) (first
Figure (b)).
次に第2のレジスト(6)の現像を行ない、ゲート長0
.4μmのゲート電極パターン(配線パターン)(8)
を形成した後、前記第1のレジスト(5)及び第2のレ
ジスト(6)をO,プラズマで等方的にエツチングし、
ゲート電極パターン(8)のゲート長を0.2μmに短
縮する。ただし0.プラズマ条件は、ガス流量0 、4
05CCM、エツチング圧力200 mTorr、出力
500Th、エツチング時間6分とする(第1図(c)
、第1図(d))。そして、Ti(上部膜)(9)を1
000人蒸着上2後、アセトンで第2のレジスト(6)
及び不要なTi(9)を除去する(第1図(e))。Next, the second resist (6) is developed and the gate length is 0.
.. 4μm gate electrode pattern (wiring pattern) (8)
After forming the first resist (5) and the second resist (6), the first resist (5) and the second resist (6) are isotropically etched with O plasma,
The gate length of the gate electrode pattern (8) is shortened to 0.2 μm. However, 0. The plasma conditions are gas flow rate 0, 4
05CCM, etching pressure 200 mTorr, output 500Th, etching time 6 minutes (Fig. 1(c))
, Figure 1(d)). Then, Ti (upper film) (9) was added to 1
After 2,000 people evaporation, apply a second resist with acetone (6)
and unnecessary Ti(9) is removed (FIG. 1(e)).
引き続いて、残存したTi(9)をマスクにし、03の
異方性エツチングを行ない第1のレジスト(5)を選択
的に除去し、開化部(10)を形成した後、この開化部
(10)から動作層(2)をリン酸:酒石酸:過酸化水
素=1=50:2(体積比)のエツチング液でエツチン
グしリセス部(11)を形成する(第1図(f))。Subsequently, using the remaining Ti (9) as a mask, anisotropic etching 03 is carried out to selectively remove the first resist (5) and form an opening (10). ) to form a recessed portion (11) (FIG. 1(f)).
最後に、Ti 500人、Pt500人、Au3000
人よりなるゲート電極金属(金属膜)を蒸着した後、は
くり剤(マイクロポジエツトリムーバー1165(シプ
レー社製))で第1のレジスト(6)を除去しゲート長
0.2μmのゲートを極(12)を形成する(第1図(
g))。Finally, 500 Ti, 500 Pt, 3000 Au
After depositing the gate electrode metal (metal film), the first resist (6) is removed using a stripping agent (Microposit Remover 1165 (manufactured by Shipley)) to form a gate electrode with a gate length of 0.2 μm. (12) (Fig. 1 (
g)).
(ト)発明の効果
本発明は、以上の説明から明らかなように、微細な寸法
の配線や電極の形成を高価な設備を用いることなく、歩
留及び再現性の良い従来の光露光法及びドライエツチン
グ技術で可能とする。(G) Effects of the Invention As is clear from the above description, the present invention enables the formation of fine-sized wiring and electrodes without using expensive equipment, using conventional light exposure methods with good yield and reproducibility. This is made possible using dry etching technology.
第1図(a)乃至(g)は本発明の一実施例を説明する
ための工程説明図である。
(1)・・・半絶縁性GaA s基板、(2)・・・動
作層、(3)・・・ソース電極、(4)・・・ドレイン
電極、(5)・・・第1のレジスト、(6)・・・第2
のレジスト、(7)・・・7オトマスク、(8)・・・
ゲートを極パターン、(9)・・・Tiマスク、(10
)・・・開化部、(11)・・・リセス部、(12)・
・・ゲート電極。FIGS. 1(a) to 1(g) are process explanatory diagrams for explaining one embodiment of the present invention. (1) Semi-insulating GaAs substrate, (2) Active layer, (3) Source electrode, (4) Drain electrode, (5) First resist , (6)...second
Resist, (7)...7 otomask, (8)...
Gate with polar pattern, (9)...Ti mask, (10
)・・・Cleaning part, (11)...Recess part, (12)・
...Gate electrode.
Claims (1)
部膜上に配線パターンを形成する工程と、この配線パタ
ーンを等方的にエッチングする工程と、全面に上部膜を
形成する工程と、エッチングされた前記配線パターンを
除去する工程と、残存した前記上部膜をマスクとして前
記下部膜をエッチングして基板表面を露出させる工程と
、全面に金属膜を形成する工程と、前記下部膜を除去す
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。(1) A step of forming a lower film on a semiconductor substrate, a step of forming a wiring pattern on this lower film, a step of isotropically etching this wiring pattern, and a step of forming an upper film on the entire surface. , a step of removing the etched wiring pattern, a step of etching the lower film using the remaining upper film as a mask to expose the substrate surface, a step of forming a metal film on the entire surface, and a step of removing the lower film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of removing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1096705A JPH02273941A (en) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1096705A JPH02273941A (en) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02273941A true JPH02273941A (en) | 1990-11-08 |
Family
ID=14172174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1096705A Pending JPH02273941A (en) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02273941A (en) |
-
1989
- 1989-04-17 JP JP1096705A patent/JPH02273941A/en active Pending
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