JPH045834A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH045834A JPH045834A JP2106753A JP10675390A JPH045834A JP H045834 A JPH045834 A JP H045834A JP 2106753 A JP2106753 A JP 2106753A JP 10675390 A JP10675390 A JP 10675390A JP H045834 A JPH045834 A JP H045834A
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- Japan
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- organic thin
- opening
- forming
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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。
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
本発明は半導体装置、特に化合物半導体装置の製造方法
に関するものである。
に関するものである。
従来の技術
近年、化合物半導体装置は化合物半導体か有する高い移
動度のためにコンピュータなとの高速演算素子や衛星放
送および衛星通信さらに自動車電話や携帯電話なとの移
動体通信に使用される高周波低雑音の送受信増幅素子と
して期待されている。
動度のためにコンピュータなとの高速演算素子や衛星放
送および衛星通信さらに自動車電話や携帯電話なとの移
動体通信に使用される高周波低雑音の送受信増幅素子と
して期待されている。
以下、第２図に基づき従来の化合物半導体装置の製造方
法の一例について説明する。
法の一例について説明する。
第２図は従来の化合物半導体装置のゲートメタル形成工
程を示したちのである。第２図（ａ）において、Ｉはガ
リウムヒ素のｎ型活性層で、このｎ型活性層ｌの上には
ガリウムヒ素との密着性に優れ、３００°Ｃまての耐熱
性に優れ、さらに電子ビームや近紫外線に感光するＰＭ
Ｇ Ｉレジスト薄膜２か設けられている。このＰＭＧ
Ｉレジスト薄膜２の上には１５０°Ｃまての耐熱性しか
有さない電子ビムや近紫外線に優れた感度を有し微細パ
ターンか形成てきるＰＭＭＡレジスト薄膜３が設けられ
ている。また、第２図（Ｃ）において、４はガリウムヒ
素のｎ型活性層１とショットキーゲートを形成するため
のゲートメタルである。第２図（ｄ）において、５はゲ
ートメタル４の断面形状をＴ字型に加工するための感光
性レジスト薄膜である。
程を示したちのである。第２図（ａ）において、Ｉはガ
リウムヒ素のｎ型活性層で、このｎ型活性層ｌの上には
ガリウムヒ素との密着性に優れ、３００°Ｃまての耐熱
性に優れ、さらに電子ビームや近紫外線に感光するＰＭ
Ｇ Ｉレジスト薄膜２か設けられている。このＰＭＧ
Ｉレジスト薄膜２の上には１５０°Ｃまての耐熱性しか
有さない電子ビムや近紫外線に優れた感度を有し微細パ
ターンか形成てきるＰＭＭＡレジスト薄膜３が設けられ
ている。また、第２図（Ｃ）において、４はガリウムヒ
素のｎ型活性層１とショットキーゲートを形成するため
のゲートメタルである。第２図（ｄ）において、５はゲ
ートメタル４の断面形状をＴ字型に加工するための感光
性レジスト薄膜である。
次に１以上のように構成される化合物半導体装置のゲー
トメタル形成工程について説明する。
トメタル形成工程について説明する。
まず、第２図（ａ）において、ガリウムヒ素のｎ型活性
層ｌの上に密着性と耐熱性に優れたＰＭＧＩレジスト薄
膜２を回転塗布と２５０°Ｃ熱処理によって形成する。
層ｌの上に密着性と耐熱性に優れたＰＭＧＩレジスト薄
膜２を回転塗布と２５０°Ｃ熱処理によって形成する。
次に、前記ＰＭＣＩレジスト薄膜２の上にＰＭＭＡレジ
スト薄膜３を回転塗布と１２０°Ｃ熱処理によって形成
する。次に、前記ＰＭＭＡレジスト薄膜３とＰＭＧ Ｉ
レジスト薄膜２に電子ビームを用いた選択照射によって
同時露光を行なう。次に、前記ＰＭＭＡレジスト薄膜３
を現像して微細なゲートパターンの開口部３ａを形成す
る。次に、前記Ｐ Ｍ Ｍ Ａレジスト薄膜３の開口部
３ａをマススとして前記ＰＭＣＩレジスト薄膜２を現像
して同一のゲートパターンの開口部２ａを形成する。次
に、第２図（ｂ）において、前記ＰＭＧ Ｔレジスト薄
膜２の開口部２ａをマスクとして前記ガリウムヒ素のｎ
型活性層ｌをウェットエツチングして逆メサ形状に開口
部１ａを形成する。次に第２図（Ｃ）において、電子ビ
ーム蒸着法を用いてＰＭＭＡレジスト薄膜３の上から、
ゲートメタル４を全面蒸着する。次に、第２図（ｄ）に
おいて、前記ゲートメタル４の上に回転塗布と１２０°
Ｃ熱処理によって感光性レジスト薄膜５を形成する。次
に、選択露光と現像によって前記ＰＭＭ△レジスト薄膜
３のゲートパターンの開口部３ａよりも大きいゲートの
残しパターンを形成する。次に、第２図（ｅ）において
、前記感光性レジスト薄膜５のゲート残しパターンを用
いて前記ゲートメタル４をドライエツチングして前記感
光性レジスト薄膜５と同一の形状を形成する。最後に第
２図（ｆ）において、前記感光性レジスト薄膜５とＰＭ
ＭＡレジスト薄膜３およびＰＭＧ Ｉレジスト薄膜２を
す、べて有機溶剤に溶解させて除去する。
スト薄膜３を回転塗布と１２０°Ｃ熱処理によって形成
する。次に、前記ＰＭＭＡレジスト薄膜３とＰＭＧ Ｉ
レジスト薄膜２に電子ビームを用いた選択照射によって
同時露光を行なう。次に、前記ＰＭＭＡレジスト薄膜３
を現像して微細なゲートパターンの開口部３ａを形成す
る。次に、前記Ｐ Ｍ Ｍ Ａレジスト薄膜３の開口部
３ａをマススとして前記ＰＭＣＩレジスト薄膜２を現像
して同一のゲートパターンの開口部２ａを形成する。次
に、第２図（ｂ）において、前記ＰＭＧ Ｔレジスト薄
膜２の開口部２ａをマスクとして前記ガリウムヒ素のｎ
型活性層ｌをウェットエツチングして逆メサ形状に開口
部１ａを形成する。次に第２図（Ｃ）において、電子ビ
ーム蒸着法を用いてＰＭＭＡレジスト薄膜３の上から、
ゲートメタル４を全面蒸着する。次に、第２図（ｄ）に
おいて、前記ゲートメタル４の上に回転塗布と１２０°
Ｃ熱処理によって感光性レジスト薄膜５を形成する。次
に、選択露光と現像によって前記ＰＭＭ△レジスト薄膜
３のゲートパターンの開口部３ａよりも大きいゲートの
残しパターンを形成する。次に、第２図（ｅ）において
、前記感光性レジスト薄膜５のゲート残しパターンを用
いて前記ゲートメタル４をドライエツチングして前記感
光性レジスト薄膜５と同一の形状を形成する。最後に第
２図（ｆ）において、前記感光性レジスト薄膜５とＰＭ
ＭＡレジスト薄膜３およびＰＭＧ Ｉレジスト薄膜２を
す、べて有機溶剤に溶解させて除去する。
発明か解決しようとする課題
しかしなから、上記のような構成では第２図（ｆ）に示
すように感光性レジスト薄膜５とＰＭＭＡレジスト薄膜
３及びＰＭＣＩレジスト薄膜２をすべて有機溶剤に溶解
させて除去するときに、ＰＭＭＡレジスト薄膜２の上の
ゲートメタル４が一緒にリフトオンされてしまい、Ｔ字
型のゲート構造を形成することかできないといった問題
を有していた。
すように感光性レジスト薄膜５とＰＭＭＡレジスト薄膜
３及びＰＭＣＩレジスト薄膜２をすべて有機溶剤に溶解
させて除去するときに、ＰＭＭＡレジスト薄膜２の上の
ゲートメタル４が一緒にリフトオンされてしまい、Ｔ字
型のゲート構造を形成することかできないといった問題
を有していた。
本発明は、このような課題を解決するもので、ガリウム
ヒ素のｎ型活性層をウェットエツチングして逆メサ形状
に形成した後、熱処理をしてＰＭＭＡレジスト薄膜のゲ
ートパターンのみを拡げることによって断線のないＴ字
型のゲート構造を形成てきる半導体装置の製造方法を提
供することを目的とするものである。
ヒ素のｎ型活性層をウェットエツチングして逆メサ形状
に形成した後、熱処理をしてＰＭＭＡレジスト薄膜のゲ
ートパターンのみを拡げることによって断線のないＴ字
型のゲート構造を形成てきる半導体装置の製造方法を提
供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
この課題を解決するために本発明は、半導体基板の上に
電子ビームあるいは近紫外線に感光する第１の有機薄膜
を形成する工程と、前記第１の有機薄膜の上に電子ビー
ムあるいは近紫外線に感光しかつ前記第１の有機薄膜よ
り耐熱性か悪く熱処理によって形状変化を起こす第２の
有機薄膜を形成する工程と、前記第２および第１の有機
薄膜に電子ビームの選択照射あるいは近紫外線の選択露
光を行なう工程と、現像によって前記第２の有機薄膜に
第１の開口部を形成する工程と、前記第１の開口部をマ
スクとして現像によって前記第１の有機薄膜に第２の開
口部を形成する工程と、前記第２の開口部をマスクとし
てエツチングにより前記半導体基板に第３の開口部を形
成する工程と、熱処理によって前記第１の開口部に傾斜
を付けて前記第１の開口部を拡げる工程と、前記第２の
有機薄膜の上からメタルを全面蒸着する工程と、前記メ
タルの上に感光性を有しかつ耐腐食性に優れた第３の有
機薄膜を形成する工程と、前記第３の有機薄膜に選択露
光と現像を行なって前記第１の開口部より大きな残しパ
ターンを形成する工程と、前記第３の有機薄膜の残しパ
ターンをマスクとして前記メタルをエツチングする工程
と、前記第１、第２、第３の有機薄膜を有機溶剤を用い
てすべて除去して前記第３の開口部上にＴ字型のメタル
を形成する工程とからなるものである。
電子ビームあるいは近紫外線に感光する第１の有機薄膜
を形成する工程と、前記第１の有機薄膜の上に電子ビー
ムあるいは近紫外線に感光しかつ前記第１の有機薄膜よ
り耐熱性か悪く熱処理によって形状変化を起こす第２の
有機薄膜を形成する工程と、前記第２および第１の有機
薄膜に電子ビームの選択照射あるいは近紫外線の選択露
光を行なう工程と、現像によって前記第２の有機薄膜に
第１の開口部を形成する工程と、前記第１の開口部をマ
スクとして現像によって前記第１の有機薄膜に第２の開
口部を形成する工程と、前記第２の開口部をマスクとし
てエツチングにより前記半導体基板に第３の開口部を形
成する工程と、熱処理によって前記第１の開口部に傾斜
を付けて前記第１の開口部を拡げる工程と、前記第２の
有機薄膜の上からメタルを全面蒸着する工程と、前記メ
タルの上に感光性を有しかつ耐腐食性に優れた第３の有
機薄膜を形成する工程と、前記第３の有機薄膜に選択露
光と現像を行なって前記第１の開口部より大きな残しパ
ターンを形成する工程と、前記第３の有機薄膜の残しパ
ターンをマスクとして前記メタルをエツチングする工程
と、前記第１、第２、第３の有機薄膜を有機溶剤を用い
てすべて除去して前記第３の開口部上にＴ字型のメタル
を形成する工程とからなるものである。
作 用
この構成により、断線のないＴ字型のゲートメタルを形
成でき、シートメタルのシート抵抗を大幅に低減できる
。
成でき、シートメタルのシート抵抗を大幅に低減できる
。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面（第１図）に基
づいて説明する。なお図中、従来例と同一符号は同一部
材を示す。
づいて説明する。なお図中、従来例と同一符号は同一部
材を示す。
図中、１〜５の部材者は前記従来例と同しであるため、
その説明は省略し、以下に化合物半導体装置のゲートメ
タル形成工程に！いて説明する。
その説明は省略し、以下に化合物半導体装置のゲートメ
タル形成工程に！いて説明する。
まず、第１図（ａ）において、ガリウムヒ素のｎ型活性
層１の上に密着性と耐熱性に優れたＰＭＧＩレジスト薄
膜２を回転塗布と２５０°Ｃ熱処理によって形成する。
層１の上に密着性と耐熱性に優れたＰＭＧＩレジスト薄
膜２を回転塗布と２５０°Ｃ熱処理によって形成する。
次に、前記ＰＭＧ Ｔレジスト薄膜２の上にＰＭＧ Ｉ
レジスト薄膜２よりも耐熱性か悪いＰＭＭＡレジスト薄
膜３を回転塗布と １２０°Ｃ熱処理によって形成する
。次に、前記ＰＭＭＡレジスト薄膜３とＰＭＧ Ｉレジ
スト薄膜２に電子ビームを用いた選択照射によって同時
露光を行なう。
レジスト薄膜２よりも耐熱性か悪いＰＭＭＡレジスト薄
膜３を回転塗布と １２０°Ｃ熱処理によって形成する
。次に、前記ＰＭＭＡレジスト薄膜３とＰＭＧ Ｉレジ
スト薄膜２に電子ビームを用いた選択照射によって同時
露光を行なう。
次に、前記ＰＭＭＡレジスト薄膜３を現像して微細なゲ
ートパターンの開口部３ａを形成す名。次に、前記ＰＭ
ＭＡレジスト薄膜３の開口部３ａをマスクとして前記Ｐ
ＭＧ Ｉレジスト薄膜２を現像して同一のゲートパター
ンの開口部２ａを形成する。次に、第１図（ｂ）におい
て、前記ＰＭＧ Ｉレジスト薄膜２の開口部２ａをマス
クとして前記ガリウムヒ素のｎ型活性層ｌをウェットエ
ツチングして逆メサ形状に開口部１ａを形成する。次に
、第１図（Ｃ）において、２００°Ｃの熱処理を施して
前記ＰＭＭＡレジスト薄膜３のゲートパターンの開口部
３ａのみにテーパーを付は拡大する。次に、第１図（ｄ
）において、電子ビーム蒸着法を用いてＰＭＭＡレジス
ト薄膜３の上からゲートメタル４を全面蒸着する。次に
、第１図（ｅ）において、前記ゲートメタル４の上に回
転塗布と１２０°Ｃ熱処理によって耐腐食性に優れた感
光性レジスト薄膜５を形成する。次に、選択露光と現像
によって前記ＰＭＭＡレジスト薄膜３のゲートパターン
の開口部３ａよりも大きいゲートの残しパターンを形成
する。次に、第１図（ｆ）において、前記感光性レジス
ト薄膜５のゲート残しパターンを用いて前記ゲートメタ
ル４をドライエツチングして前記感光性レジスト薄膜５
と同一の形状を形成する。最後に、第１図（ｇ）におい
て、前記感光性レジスト薄膜５とＰＭＭＡレジスト薄膜
３およびＰＭＣＩレジスト薄膜２をすへて有機溶剤に溶
解させて除去し、ガリウムヒ素のｎ型活性層１の逆メサ
形状の開口部１ａにＴ字型のゲートメタル４を形成する
。
ートパターンの開口部３ａを形成す名。次に、前記ＰＭ
ＭＡレジスト薄膜３の開口部３ａをマスクとして前記Ｐ
ＭＧ Ｉレジスト薄膜２を現像して同一のゲートパター
ンの開口部２ａを形成する。次に、第１図（ｂ）におい
て、前記ＰＭＧ Ｉレジスト薄膜２の開口部２ａをマス
クとして前記ガリウムヒ素のｎ型活性層ｌをウェットエ
ツチングして逆メサ形状に開口部１ａを形成する。次に
、第１図（Ｃ）において、２００°Ｃの熱処理を施して
前記ＰＭＭＡレジスト薄膜３のゲートパターンの開口部
３ａのみにテーパーを付は拡大する。次に、第１図（ｄ
）において、電子ビーム蒸着法を用いてＰＭＭＡレジス
ト薄膜３の上からゲートメタル４を全面蒸着する。次に
、第１図（ｅ）において、前記ゲートメタル４の上に回
転塗布と１２０°Ｃ熱処理によって耐腐食性に優れた感
光性レジスト薄膜５を形成する。次に、選択露光と現像
によって前記ＰＭＭＡレジスト薄膜３のゲートパターン
の開口部３ａよりも大きいゲートの残しパターンを形成
する。次に、第１図（ｆ）において、前記感光性レジス
ト薄膜５のゲート残しパターンを用いて前記ゲートメタ
ル４をドライエツチングして前記感光性レジスト薄膜５
と同一の形状を形成する。最後に、第１図（ｇ）におい
て、前記感光性レジスト薄膜５とＰＭＭＡレジスト薄膜
３およびＰＭＣＩレジスト薄膜２をすへて有機溶剤に溶
解させて除去し、ガリウムヒ素のｎ型活性層１の逆メサ
形状の開口部１ａにＴ字型のゲートメタル４を形成する
。
以上のように本実施例によれば、第１図（Ｃ）に示すよ
うにガリウムヒ素のｎ型活性層１を逆メサ形状に形成し
た後、２００°Ｃの熱処理を施すことによってＰＭＭＡ
レジスト薄膜３のゲートパターンにテーパーか付きゲー
トパターンか拡がることによって、第１図（ｄ）に示す
ように全面蒸着したゲートメタル４がゲートパターン部
分て断線することなくゲートパターンの奥深くまでつな
がっていく。このようにして断線を防止したことによっ
て、第１図（ｇ）に示すようにすべてのレジストを有機
溶剤で除去した後、ガリウムヒ素のｎ型活性層１の逆メ
サ形状の開口部１ａにシート抵抗を低減できるＴ字型の
ゲートメタル４を形成てきる。
うにガリウムヒ素のｎ型活性層１を逆メサ形状に形成し
た後、２００°Ｃの熱処理を施すことによってＰＭＭＡ
レジスト薄膜３のゲートパターンにテーパーか付きゲー
トパターンか拡がることによって、第１図（ｄ）に示す
ように全面蒸着したゲートメタル４がゲートパターン部
分て断線することなくゲートパターンの奥深くまでつな
がっていく。このようにして断線を防止したことによっ
て、第１図（ｇ）に示すようにすべてのレジストを有機
溶剤で除去した後、ガリウムヒ素のｎ型活性層１の逆メ
サ形状の開口部１ａにシート抵抗を低減できるＴ字型の
ゲートメタル４を形成てきる。
なお、実施例では、ガリウムヒ素のｎ型活性層ｌを用い
たが、活性層はガリウムヒ素に限定されるものではなく
、半導体であれば何でもよい。例えばガリウムヒ素／ア
ルミニウムガリウムヒ素などのヘテロ接合を用いたＨＥ
ＭＴなどが考えられる。また、活性層を逆メサ形状に形
成した後に熱処理を施してＰＭＭＡレジスト薄膜３にテ
ーパーを付けたか、先に熱処理を施してＰＭＭＡレジス
ト薄膜３にテーパーを付け、その後活性層を逆メサ形状
に形成してもよい。
たが、活性層はガリウムヒ素に限定されるものではなく
、半導体であれば何でもよい。例えばガリウムヒ素／ア
ルミニウムガリウムヒ素などのヘテロ接合を用いたＨＥ
ＭＴなどが考えられる。また、活性層を逆メサ形状に形
成した後に熱処理を施してＰＭＭＡレジスト薄膜３にテ
ーパーを付けたか、先に熱処理を施してＰＭＭＡレジス
ト薄膜３にテーパーを付け、その後活性層を逆メサ形状
に形成してもよい。
発明の効果
以上のように本発明によれば、熱処理を施して第１の有
機薄膜、第２の有機薄膜のゲートパターンの中て耐熱性
の悪い上側の第２の有機薄膜のゲートパターンのみにテ
ーパーを付けてゲートパターンを拡げることによって断
線のないＴ字型のゲートメタルを形成でき、このＴ字型
形状によってゲートメタルのンート抵抗を大幅に低減で
き、その実用的効果は大なるものがある。
機薄膜、第２の有機薄膜のゲートパターンの中て耐熱性
の悪い上側の第２の有機薄膜のゲートパターンのみにテ
ーパーを付けてゲートパターンを拡げることによって断
線のないＴ字型のゲートメタルを形成でき、このＴ字型
形状によってゲートメタルのンート抵抗を大幅に低減で
き、その実用的効果は大なるものがある。
第１図（ａ）〜（ｇ）は本発明の一実施例における化合
物半導体装置のゲートメタル形成工程図、第２図（ａ）
〜（ｆ）は従来の化合物半導体装置のゲートメタル形成
工程図である。 １・・・ガリウムヒ素のｎ型活性層、１ａ・・・開口部
、２・・・ＰＭＧ Ｉレジスト薄膜、２ａ・・・開口部
、３・・・ＰＭＭＡレジスト薄膜、３ａ・・・開口部、
４・・・ゲートメタル、５・・・感光性レジスト薄膜。
物半導体装置のゲートメタル形成工程図、第２図（ａ）
〜（ｆ）は従来の化合物半導体装置のゲートメタル形成
工程図である。 １・・・ガリウムヒ素のｎ型活性層、１ａ・・・開口部
、２・・・ＰＭＧ Ｉレジスト薄膜、２ａ・・・開口部
、３・・・ＰＭＭＡレジスト薄膜、３ａ・・・開口部、
４・・・ゲートメタル、５・・・感光性レジスト薄膜。
Claims (1)
- １、半導体基板の上に電子ビームあるいは近紫外線に感
光する第１の有機薄膜を形成する工程と、前記第１の有
機薄膜の上に電子ビームあるいは近紫外線に感光しかつ
前記第１の有機薄膜より耐熱性か悪く熱処理によって形
状変化を起こす第２の有機薄膜を形成する工程と、前記
第２の有機薄膜および前記第１の有機薄膜に電子ビーム
の選択照射あるいは近紫外線の選択露光を行なう工程と
、現像によって前記第２の有機薄膜に第１の開口部を形
成する工程と、前記第１の開口部をマスクとして現像に
よって前記第１の有機薄膜に第２の開口部を形成する工
程と、前記第２の開口部をマスクとしてエッチングによ
り前記半導体基板に第３の開口部を形成する工程と、熱
処理によって前記第１の開口部に傾斜を付けて前記第１
の開口部を拡げる工程と、前記第２の有機薄膜の上から
メタルを、全面蒸着する工程と、前記メタルの上に感光
性を有しかつ耐腐食性に優れた第３の有機薄膜を形成す
る工程と、前記第３の有機薄膜に選択露光と現像を行な
って前記第１の開口部より大きな残しパターンを形成す
る工程と、前記第３の有機薄膜の残しパターンをマスク
として前記メタルをエッチングする工程と、前記第１、
第２、第３の有機薄膜を有機溶剤を用いてすべて除去し
て前記第３の開口部上にＴ字型のメタルを形成する工程
とからなる半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2106753A JPH045834A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2106753A JPH045834A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH045834A true JPH045834A (ja) | 1992-01-09 |
Family
ID=14441674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2106753A Pending JPH045834A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH045834A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0855863A (ja) * | 1994-08-15 | 1996-02-27 | Nec Corp | 電界効果型半導体装置の製造方法 |
-
1990
- 1990-04-23 JP JP2106753A patent/JPH045834A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0855863A (ja) * | 1994-08-15 | 1996-02-27 | Nec Corp | 電界効果型半導体装置の製造方法 |
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