JPH07335670A

JPH07335670A - パターン形成方法およびｔ型ゲート電極のパターン形成方法

Info

Publication number: JPH07335670A
Application number: JP6125130A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Minami; 裕之巳浪
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】解像限界以下の微細な残しパターンを形成す
るパターン形成方法を得る。【構成】基板１上にパターン形成用レジスト５を形成
し、これを露光，現像して、残しパターンが必要な位置
にパターン端が来るようにパターニングする。その後、
全面にミキシング形成用ポジ型レジスト６を塗布した
後、所定温度でべーキングを行って前記パターン形成用
レジスト５にミキシング層７を形成する。その後、前記
ミキシング形成用ポジ型レジスト６を全面露光，現像し
て前記ミキシング形成用ポジ型レジスト６を除去し、さ
らに、パターン形成用レジスト５上のミキシング層７を
除去し、ミキシング層７以外のパターン形成用レジスト
５を除去して所望の残しパターン９を形成することを特
徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置にかかり、
特にその微細パターンの形成方法および断面Ｔ字型のＴ
型ゲート電極のパターン形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５（ａ）〜（ｃ）は、従来のパターン
形成方法を示す断面図である。この図において、１は半
導体基板（以下、単に基板という）、５はこの基板１上
に塗布されたパターン形成用レジストで、ａはパターン
寸法を示す。

【０００３】次に、上記のパターン形成方法について説
明する。図５（ａ）に示すように、基板１上にパターン
形成用レジスト５を塗布形成した後、光学露光、例えば
波長３６５ｎｍの縮小投影露光法や、電子ビーム露光法
等を用いてパターン形成用レジスト５に対してパターン
寸法ａの範囲を露光し、これによってパターン形成用レ
ジスト５がポジ型のレジストの場合は、図５（ｂ）に示
す微細な抜きパターン、また、ネガ型のレジストの場合
は、図５（ｃ）に示す微細な残しパターンを現像により
形成する。このときそのパターン寸法ａは、それぞれの
露光方法により限界があり、光学露光では０．５μｍ、
電子ビーム露光でも０．２μｍ程度である。

【０００４】このような限界を打破するために、本発明
者は上記従来例の解像限界以下の微細なパターンの形成
方法を先に提案した（特願平３−３３１８４５号参
照）。

【０００５】次に、上記した先に提案した微細な抜きパ
ターン形成方法を図６（ａ）〜（ｅ）について説明す
る。図６において、１は基板、５はパターン形成用レジ
スト、６はミキシング形成用ポジ型レジスト、７はミキ
シング層、ａは前記パターン形成用レジスト５に形成さ
れた抜きパターン寸法、ｂは前記ミキシング層７を形成
した後の抜きパターン寸法、ｔは前記ミキシング層７の
厚みをそれぞれ示す。以下、図に従いパターン形成方法
を説明する。

【０００６】まず、図６（ａ）に示すように、基板１上
に、パターン形成用レジスト５を塗布する。

【０００７】次に、図６（ｂ）に示すように、電子ビー
ム（図示せず）でパターン寸法ａの範囲を露光した後、
現像を行い、パターン形成用レジスト５の抜きパターン
寸法ａが０．２μｍになるようにパターン形成する。

【０００８】この後、図６（ｃ）に示すように、ミキシ
ング形成用ポジ型レジスト６を全面に塗布する。

【０００９】次に、図６（ｄ）に示すように、ミキシン
グ層７を形成するためベーキングを、例えば９０〜１４
０℃で、１〜５分間行う。このときのミキシング層７の
厚みｔは、０．０５μｍに形成される。

【００１０】次に、光学露光（波長３６５ｎｍ）により
全面露光を行い、その後、有機アルカリ現像液により現
像を行い、図６（ｅ）に示す抜きパターン寸法ｂの抜き
パターン９Ａを形成する。このとき、ミキシング層７の
形成後の抜きパターン寸法ｂは、ミキシング層７の膜厚
がｔであるからｂ＝ａ−２ｔの関係式に従う。例えば、
ミキシング層７の厚みｔが０．０５μｍであれば、パタ
ーン寸法ａが０．２μｍのときパターン寸法ｂは０．１
μｍへと微細化できる。上記のパターン形成方法は、Ｔ
型ゲートの電極形成方法にも適用できるものである。

【００１１】図７は、断面形状がＴ字型のＴ型ゲート電
極の構造を示す断面図である。同図に示すように、基板
１上に活性層２が形成され、活性層２の表面の一部に設
けられたリセス４上にＴ型ゲート電極３が設けられる。
なお、Ｌｇはゲート長を意味する。

【００１２】図８（ａ）〜（ｃ）は、図７で示したＴ型
ゲート電極３を有する従来のＴ型ゲート電極パターンの
形成方法を示す断面図である。以下、これらの図を参照
して、その形成方法について説明する。

【００１３】まず、図８（ａ）に示すように、基板１上
にエピタキシャル成長法などにより活性層２を形成し、
この活性層２上に比較的感度の低いポジ型の電子ビーム
用レジスト１１を１０００〜２０００オングストローム
の膜厚で形成する。この電子ビーム用レジスト１１上に
比較的感度の高いポジ型の電子ビーム用レジスト１２を
５０００〜８０００オングストロームの膜厚で形成す
る。そして、電子ビーム用レジスト１２が露光される露
光量で電子ビーム１０を寸法Ｌ１の範囲に対して照射し
て、電子ビーム用レジスト１２に対し、Ｔ型ゲート電極
の上部電極パターンの領域を露光する。

【００１４】次に、図８（ｂ）に示すように、電子ビー
ム用レジスト１２に対して現像を行い、電子ビーム用レ
ジスト１２の露光領域を除去し、Ｔ型レジストパターン
を得る。その後、電子ビーム用レジスト１１に対してＴ
型ゲート電極の下部電極パターン領域に電子ビーム１０
を照射して露光する。

【００１５】そして、図８（ｃ）に示すように、電子ビ
ーム用レジスト１１に対して現像を行い、前記露光領域
を除去し、Ｔ型下部寸法Ｌ２のＴ型ゲートパターンを形
成する。

【００１６】その後、活性層２に対してＴ型ゲートパタ
ーンをマスクにウエットエッチングを施し、活性層２の
表面の一部に図７のようにリセス４を形成する。そし
て、全面にゲート電極用の金属を蒸着した後、リフトオ
フすることにより図７に示すような断面形状が台形の下
部電極と、この下部電極の接合部の断面積が小さい部分
に接合された上部電極とからなるＴ型ゲート電極３を形
成する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】図８に示した従来の微
細パターン形成方法では、使用する露光方法において解
像限界があり、その限界よりも微細なパターンを形成す
ることができないという問題点があった。

【００１８】また、図６に示した先に提案した微細なパ
ターン形成方法によれば、解像限界以下の微細パターン
を形成することができるが、抜きパターン９Ａのみが示
されているだけで、残しパターンを形成することについ
ては何も示されていなかった。

【００１９】さらに、従来の図８に示すＴ型ゲート電極
パターンの形成方法では、電子ビーム露光法を２回適用
するため、スループットが低くなり、量産が困難であっ
た。

【００２０】また、上層の電子ビーム用レジスト１２を
電子ビーム露光したとき、下層の電子ビーム用レジスト
１１も露光されるため、パターン形状の制御性が低く、
Ｔ型レジスト形状の安定形成が困難であった。また、Ｔ
型下部レジストのパターン形状の角度、すなわちパター
ン形状の側面の基板あるいは活性層に対する傾斜角度が
９０度であって、その後にメタル蒸着により形成される
Ｔ型電極の下部電極形状が斜め、つまり台形状となるの
で、Ｔ型電極の上部電極と下部電極の接合部の面積が小
さくなり、通電中の熱ストレス等により断線することが
あり、Ｔ型ゲート電極の信頼性を低下させていた。

【００２１】本発明は、上記従来の問題点を解消するた
めになされたもので、現像限界以下の微細な残しパター
ンおよび残しパターンと抜きパターンの形成方法を提供
し、さらに、下層レジストのパターン形状の側面の活性
層面に対する傾斜角度を９０度未満にすることにより、
断面形状がＴ字形のＴ型ゲート電極パターンの形成方法
を提供することを目的としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる請求項１
の発明の微細な残しパターンを形成するパターン形成方
法は、基板上にパターン形成用レジストを塗布する工程
と、前記パターン形成用レジストの一部を除去する工程
と、前記パターン形成用レジストの上面および側面にミ
キシング形成用ポジ型レジストを塗布した後プリベーク
を行い、前記パターン形成用レジストの上面および側面
にミキシング層を形成する工程と、前記ミキシング形成
用ポジ型レジストを露光した後、前記ミキシング形成用
ポジ型レジストのみを現像し、ミキシングしていない前
記ミキシング用ポジ型レジストを除去する工程と、前記
パターン形成用レジストの側面に形成されたミキシング
層を残して前記パターン形成用レジストを除去し、ミキ
シング層のみの微細な残しパターンを形成する工程とを
含むものである。

【００２３】本発明にかかる請求項２の発明の抜きパタ
ーンと残しパターンを形成するパターン形成方法は、基
板上にパターン形成用レジストを塗布する工程の後に、
前記パターン形成用レジストに抜きパターンと残しパタ
ーンを同寸法で交互に形成した後、前記パターン形成用
レジストの上面および側面にミキシング形成用ポジ型レ
ジストを塗布した後、プリベークを行い、前記パターン
形成用レジストの上面および側面にミキシング層を必要
な厚さに形成し、前記パターン形成用レジストの側面に
形成されたミキシング層のみを残すことによって前記基
板上に抜きパターンと残しパターンを同じ幅で形成する
工程とを含むものである。

【００２４】本発明にかかる請求項３の発明のＴ型ゲー
ト電極パターンの形成方法は、活性層が形成された基板
上にパターン形成用レジストを形成する工程と、前記パ
ターン形成用レジストに断面形状がＴ字形のＴ型ゲート
電極の下部電極パターンを形成するためのレジストパタ
ーンを形成する工程と、前記パターン形成用レジストに
パターン形状の側面の前記活性層に対する傾斜角度を９
０度未満にする工程と、前記パターン形成用レジスト上
にミキシング層を形成するための上層レジストを形成し
た後、前記パターン形成用レジストの転移温度でベーキ
ングを行い、前記パターン形成用レジスト上にミキシン
グ層を形成して下部電極パターンを形成する工程と、前
記上層レジストにＴ型ゲート電極の上部電極パターンを
形成する工程とを含むものである。

【００２５】本発明にかかる請求項４の発明のパターン
形成方法は、パターン形成用レジストとミキシング形成
用ポジ型レジストとして、それぞれのレジスト溶媒が異
なるレジストを使用するものである。本発明にかかる請
求項５のパターン形成方法は、ミキシング形成用ポジ型
レジストに用いる現像液として、パターン形成用レジス
トを現像させない現像液を用いるものである。

【００２６】本発明にかかる請求項６のパターン形成方
法は、パターン形成用レジストにミキシング形成用ポジ
型レジストを塗布した後のミキシング層形成時のプリベ
ーク温度の範囲を、前記パターン形成用レジストのガラ
ス転移温度と前記ミキシング形成用ポジ型レジストのガ
ラス転移温度の間としたものである。

【００２７】

【作用】本発明にかかる請求項１の発明は、基板状に形
成したパターン形成用レジストの一部を除去した後ミキ
シング形成用ポジ型レジストを塗布してベーキングする
ことでミキシング層が形成され、その後パターン形成用
レジストの側面のミキシング層以外が除去されることに
より微細な残しパターンが得られる。

【００２８】本発明にかかる請求項２の発明は、基板上
に形成されたパターン形成用レジストに抜きパターンと
残しパターンを交互に形成し、パターン形成用レジスト
の上面および側面にミキシング形成用ポジ型レジストを
塗布した後、プリべークを行いパターン形成用レジスト
の上面および側面にミキシング層を形成し、側面のミキ
シング層以外を除去することによって交互に同じ幅で抜
きパターンと残しパターンが形成される。

【００２９】本発明にかかる請求項３の発明は、パター
ン形成用レジストにパターン形状の側面の活性層に対す
る傾斜角度が９０度未満となるようにパターンニングす
るので、Ｔ型ゲート電極の上部電極と下部電極の接合部
分の断面積を大きくすることができるＴ型ゲート電極パ
ターンが得られる。

【００３０】本発明にかかる請求項４の発明は、パター
ン形成用レジストとミキシング形成用ポジ型レジストと
して、それぞれ溶媒の異なるレジストを用いたので、ミ
キシング層が安定に形成される。本発明にかかる請求項
５の発明は、ミキシンング形成用ポジ型レジストの現像
液として、パターン形成用レジストを現像させないもの
を用いたので、ミキシング層が安定に形成される。

【００３１】本発明にかかる請求項６の発明は、プリベ
ークの温度範囲は、パターン形成用レジストのガラス転
移温度とミキシング形成用ポジ型レジストのガラス転移
温度の間としたので、ミキシング層が安定に形成され
る。

【００３２】

【実施例】

＜実施例１＞まず、本発明の残しパターン形成方法にか
かる実施例１を図１を参照して説明する。図１（ａ）〜
（ｇ）は本発明の微細な残しパターン形成方法の一実施
例を示す工程断面図である。図１において、１は基板、
５はパターン形成用レジスト、６はミキシング形成用ポ
ジ型レジスト、７はミキシング層、９は前記基板１上に
形成された残しパターンをそれぞれ示す。以下、図に従
い形成方法を説明する。

【００３３】まず、図１（ａ）に示すように、基板１上
に、パターン形成用レジスト５、例えば日本ゼオン
（株）製のＥＢポジレジストＺＥＰ５２０を０．５μｍ
厚に塗布する。

【００３４】次に、図１（ｂ）に示すように、電子ビー
ム（図示せず）で露光し、キシレンなどの有機溶剤で現
像を行い、残しパターンが必要な位置にそのパターン端
が来るようにパターニングする。

【００３５】この後、図１（ｃ）に示すように、ミキシ
ング形成用ポジ型レジスト６として、通常のノボラック
系のポジ型フォトレジストを全面に塗布する。

【００３６】次に、図１（ｄ）に示すように、ミキシン
グ層７を形成するためのベーキングを、例えば９０〜１
４０℃で、１〜５分間行う。このときのミキシング層７
の厚みｔは、０．０５μｍに形成される。

【００３７】次に、光学露光（波長３６５ｎｍ）により
全面露光を行い、有機アルカリ現像液により現像を行
い、図１（ｅ）に示すように、パターン形成用レジスト
５上にミキシング層７が形成された状態を得る。

【００３８】次に、パターン形成用レジスト５上に形成
されたミキシング層７のみをアッシング法または反応性
イオンエッチング法により除去し、図１（ｆ）のような
パターンを得る。

【００３９】次に、図１（ｇ）に示すように、再度、光
学露光（波長２４８ｎｍ以下）により全面露光を行い、
パターン形成用レジスト５を有機現像液、例えば、キシ
レンにより現像を行って除去し、ミキシング層７のみの
残しパターン９を得る。このときミキシング層の残しパ
ターン寸法はミキシング層７の膜厚ｔに等しく０．０５
μｍ、パターン膜厚０．４〜０．４５μｍを得ることが
できる。

【００４０】＜実施例２＞次に、本発明の抜きパターン
と残しパターンの形成方法にかかる実施例２を図２を参
照して説明する。

【００４１】図２（ａ）〜（ｇ）は本発明の微細な抜き
パターンと残しパターンの形成方法の一実施例を示す工
程断面図である。図２において、１は基板、５はパター
ン形成用レジスト、６はミキシング形成用ポジ型レジス
ト、７はミキシング層をぞれぞれ示す。以下、図に従い
形成方法を説明する。

【００４２】まず、図２（ａ）に示すように、基板１上
に、パターン形成用レジスト５、例えば日本ゼオン
（株）製のＥＢポジレジストＺＥＰ５２０を０．５μｍ
厚に塗布する。

【００４３】次に、図２（ｂ）に示すように、電子ビー
ム（図示せず）で露光し、キシレンなどの有機溶剤で現
像を行い、抜きパターンと残しパターンのパターン寸法
ｃが等しい０．２μｍになるように交互にパターニング
する。

【００４４】この後、図２（ｃ）に示すように、ミキシ
ング形成用ポジ型レジスト６として、通常のノボラック
系のポジ型フォトレジストを全面に塗布する。

【００４５】次に、図２（ｄ）に示すように、ミキシン
グ層７を形成するためのベーキングを、例えば９０〜１
４０℃で、１０分間行う。このときのミキシング７層の
厚みｔは、０．１μｍに形成される。

【００４６】次に、光学露光により全面露光を行い、有
機アルカリ現像液により現像を行い、図２（ｅ）に示す
パターン形成用レジスト５上にミキシング層７が形成さ
れた状態を得る。

【００４７】次に、前記パターン形成用レジスト５上に
形成されたミキシング層７のみをＯ₂ アッシングにより
除去し、図２（ｆ）のようなパターンを得る。

【００４８】さらに、図２（ｇ）に示すように、再度、
光学露光（波長２４８ｎｍ以下）により全面露光を行
い、パターン形成用レジスト５を有機現像液、例えばキ
シレンにより現像を行って除去し、ミキシング層による
パターン９が等間隔ｄに交互に並ぶ抜きパターン９Ａと
残しパターン９を得る。このときミキシング層７のみの
残しパターン寸法はミキシング層７の膜厚に等しく、
０．１μｍになり、パターン形成用レジスト５に形成し
た０．２μｍの半分の寸法の抜きパターン９Ａと残しパ
ターン９を得ることができる。

【００４９】＜実施例３＞次に本発明のＴ型ゲート電極
パターンの形成方法にかかる実施例３を図３および図４
について説明する。

【００５０】図３（ａ）〜（ｆ）および図４（ａ）〜
（ｃ）の実施例は、断面形状がＴ型のＴ型ゲート電極パ
ターンの形成工程と、Ｔ型ゲート電極の形成工程を示す
もので、Ｔ型ゲート電極の信頼性を向上させるようにし
たものである。

【００５１】図３，図４において、１は基板、２は活性
層、５はパターン形成用レジスト、７はミキシング層、
８は上層フォトレジスト、１０は電子ビームである。

【００５２】以下、Ｔ型ゲート電極パターンの形成工程
について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、基
板１上にエピタキシャル成長法などにより活性層２を形
成し、この活性層２上に電子ビームに感光するパターン
形成用レジスト５、例えば日本ゼオン（株）製のＥＢポ
ジレジストＺＥＰ５２０を１０００〜２０００オングス
トロームの膜厚で形成する。

【００５３】次に、図３（ｂ）に示すように、このパタ
ーン形成用レジスト５に対してＴ型ゲート電極の下部電
極パターンの領域を電子ビーム１０で露光する。

【００５４】次に、図３（ｃ）に示すように、キシレン
などの有機溶剤で現像を行いパターン形成用レジスト５
に抜きの寸法Ｌ１が０．２μｍの抜きパターンを形成す
る。

【００５５】次に、図３（ｃ）の抜きパターン寸法Ｌ１
のパターン形成後に、温度を制御して、例えばパターン
形成用レジスト５であるＺＥＰ５２０のガラス転移温度
１５０℃で２〜５分間、ホットプレート上でベーキング
を行うことにより、熱により抜きパターンの角がダレて
斜めになり、図３（ｄ）に示すパターン形状の角度、す
なわち、パターン形成用レジストにパターン形状の側面
の活性層２に対する傾斜角度θが９０度未満、例えば７
５度に形成することができる。

【００５６】そして、ミキシング形成用ポジ型レジスト
を兼ねる上層フォトレジスト８を１μｍの膜厚に塗布
し、ベーク温度９０〜１４０℃で、１〜３分間ホットプ
レート上でベーキングを行い、図３（ｅ）に示すよう
に、厚みｔのミキシング層７と上層レジスト８をパター
ン形成用レジスト５上に順に形成する。

【００５７】次に、図３（ｆ）に示すように、上層レジ
スト８にＴ型ゲート電極上部電極パターンを光学露光に
より露光し、パターン形成用レジスト５を溶解させない
有機アルカリ現像液で現像し、上部電極パターンを形成
する。これにより、ミキシング層７による下部電極パタ
ーンと上層レジスト８による上部電極パターンとにより
Ｔ型ゲート電極パターンが形成される。このときの下部
電極パターンの抜きパターン寸法Ｌ２は微細に形成でき
ることができる。

【００５８】その後、図４（ａ）に示すように、活性層
２に対してＴ型ゲート電極パターンをマスクにウェット
エッチングを施し、活性層２の表面の一部にリセス４を
形成する。そして、図４（ｂ）に示すように、全面にゲ
ート電極用の金属を蒸着した後、リフトオフすることに
より図４（ｃ）に示すように、Ｔ型ゲート電極３を形成
する。このとき、Ｔ型ゲート電極の下部電極パターンの
パターン形状の側面の活性層面に対する傾斜角度が図３
（ｄ）に示すように９０度未満であるため蒸着されたゲ
ート電極の形状は図４（ｃ）に示すように、下部電極が
逆台形状になりＴ型ゲート電極の上部電極と下部電極の
接合部分の面積が大きくなるため、強固になりＴ型ゲー
ト電極の信頼性が向上する。

【００５９】なお、上記図３（ｅ）に用いる上層レジス
ト８として画像反転可能なフォトレジストを用いること
により、上層レジスト８にオーバーハング形状が容易に
得られ、Ｔ型レジストパターンが形成される。

【００６０】＜実施例４＞次に、本発明のパターン形成
方法にかかる実施例４について説明する。実施例１〜３
において、上記ミキシング層７を形成する本発明のパタ
ーン形成用レジスト５およびミキシング形成用ポジ型レ
ジスト６，８としてそれぞれの溶媒の異なるレジストの
組み合せ、例えば、パターン形成用レジスト５として、
溶媒がジクロロベンゼンの日本ゼオン（株）製のＥＢポ
ジレジストＺＥＰ５２０と、ミキシング形成用ポジ型レ
ジスト６として溶媒がプロピレングリコールモノメチル
エーテルアセテートのヘキストジャパン（株）製のフォ
トレジストＡＺ５２０６Ｅ、または乳酸エチルやエチレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテートを溶媒とす
るフォトレジストの組み合わせにすると、ミキシング層
７の安定形成が図れる。

【００６１】＜実施例５＞次に、本発明のパターン形成
方法にかかる実施例５について説明する。実施例１〜３
において、ミキシング層７を形成する本発明のミキシン
グ形成用ポジ型レジスト６，８の現像液として、パター
ン形成用レジスト５を現像させない現像液、例えば、パ
ターン形成用レジスト５に有機溶剤で現像するレジスト
を適用する場合、ミキシング形成用ポジ型レジスト６，
８には有機アルカリ現像液で現像する通常のフォトレジ
ストを用いれば、ミキシング形成用ポジ型レジスト６，
８により形成したミキシング層７は全く現像されること
なく安定に形成できる。

【００６２】＜実施例６＞次に、本発明のパターン形成
方法にかかる実施例６について説明する。実施例１〜３
において、ミキシング層７を形成する本発明のミキシン
グ形成用ポジ型レジスト６，８を塗布した後のプリベー
ク温度の範囲として、それぞれのレジスト分子構造を変
化させないため、パターン形成用レジスト５とミキシン
グ形成用ポジ型レジスト６，８のそれぞれのガラス転移
温度の範囲で、例えば実施例１記載の組み合わせでは、
ＺＥＰ５２０のガラス転移温度は約１４５℃、通常のノ
ボラック系フォトレジストでは約９０℃でありこの範囲
であれば、互いのレジストの分子構造に変化を与えずに
安定にミキシング層７が形成できる。

【００６３】また、ミキシング層７の膜厚ｔはプリベー
ク時間により最大０．１μｍ（ベーク時間１０分）まで
可能である。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる請
求項１の発明の微細な残しパターンの形成方法は、基板
上にパターン形成用レジストを塗布した後、このパター
ン形成用レジストの一部を除去し、パターン形成用レジ
ストの上面および側面にミキシング形成用ポジ型レジス
トを塗布した後、所定温度でプリベークを行って前記パ
ターン形成用レジストの上面および側面にミキシング層
を形成し、前記ミキシング形成用ポジ型レジストを露光
した後、前記ミキシング形成用ポジ型レジストのみを現
像し、ミキシングしていない前記ミキシング用ポジ型レ
ジストを除去し、さらに、前記パターン形成用レジスト
の上面に形成されたミキシング層のみを除去し、その
後、前記パターン形成用レジストの側面に形成されたミ
キシング層を残して前記パターン形成用レジストを除去
するようにしたことにより、ミキシング層のみの微細な
残しパターンを形成することができる。

【００６５】また、本発明にかかる請求項２の発明の微
細な抜きパターンと残しパターンの形成方法は、基板上
にパターン形成用レジストを塗布し、このパターン形成
用レジストに抜きパターンと残しパターンを同寸法で交
互に形成し、前記抜きパターンと残しパターンが形成さ
れた前記パターン形成用レジストの上面および側面にミ
キシング形成用ポジ型レジストを塗布した後、所定温度
でプリベークを行い、前記パターン形成用レジストの上
面および側面に必要な厚さにミキシング層を形成した
後、前記パターン形成用レジストの側面に形成されたミ
キシング層のみを残すことによって、微細な抜きパター
ンと残しパターンとを交互に同じ幅で形成することがで
き、例えばグレーティングやフィルタ等の作成に有用で
ある。

【００６６】また、本発明にかかる請求項３の発明のＴ
型ゲート電極パターンの形成方法は、活性層が形成され
た基板上にパターン形成用レジストを形成し、このパタ
ーン形成用レジストに断面形状がＴ字形のＴ字型ゲート
の下部電極パターンを形成するためのレジストパターン
を形成し、パターン形状の側面の活性層面に対する傾斜
角度を９０度未満とし、前記パターン形成用レジスト上
に上層レジストを形成し、前記パターン形成用レジスト
の転移温度でベーキングを行い、前記パターン形成用レ
ジスト上にミキシング層を形成して下部電極パターンを
形成し、前記上層レジストにＴ型ゲート電極の上部電極
パターンを形成してＴ型ゲート電極パターンを形成する
ので、微細な電極パターンが形成でき、ゲート電極用金
属を蒸着したとき、形成されるＴ型ゲート電極の上部電
極と下部電極との接合部面積が大きくなり信頼性が向上
する。

【００６７】さらに、本発明にかかる請求項４の発明
は、パターン形成用レジストとミキシング形成用ポジ型
レジストとして、それぞれ溶媒の異なるレジストを用い
たので、ミキシング層を安定に形成することができる。

【００６８】また、本発明にかかる請求項５の発明は、
ミキシング形成用ポジ型レジストに用いる現像液とし
て、パターン形成用レジストが現像されないものを用い
たので、ミキシング層を安定に形成することができる。

【００６９】さらに、本発明にかかる請求項６の発明は
プリベーク温度の範囲を、パターン形成用レジストとミ
キシング形成用ポジ型レジストのガラス転移温度の範囲
内としたので、ミキシング層を安定に形成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による微細な残しパターン形成方法の一
実施例を示す工程断面図である。

【図２】本発明による微細な抜きパターンと残しパター
ンの形成方法の一実施例を示す工程断面図である。

【図３】本発明によるＴ型ゲート電極パターンの形成方
法の一実施例を示す工程断面図である。

【図４】図１の工程に引き続く工程を示す断面図であ
る。

【図５】従来のパターン形成方法を示す工程断面図であ
る。

【図６】先の提案による微細な抜きパターン形成方法を
示す工程断面図である。

【図７】Ｔ型ゲート電極を示す断面図である。

【図８】従来のＴ型ゲート電極パターンの形成方法を示
す工程断面図である。

【符号の説明】

１基板２活性層３Ｔ型ゲート電極４リセス５パターン形成用レジスト６ミキシング形成用ポジ型レジスト７ミキシング層８上層レジスト９残しパターン９Ａ抜きパターン１０電子ビーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/28 Ｄ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５７３

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上にパターン形成用レジストを塗布
する工程と、前記パターン形成用レジストの一部を除去する工程と、前記パターン形成用レジストの上面および側面にミキシ
ング形成用ポジ型レジストを塗布した後、プリベークを
行い、前記パターン形成用レジストの上面および側面に
ミキシング層を形成する工程と、前記ミキシング形成用ポジ型レジストを露光した後、前
記ミキシング形成用ポジ型レジストのみを現像し、ミキ
シングしていない前記ミキシング用ポジ型レジストを除
去する工程と、前記パターン形成用レジストの上面に形成されたミキシ
ング層のみを除去する工程と、前記パターン形成用レジストの側面に形成された前記ミ
キシング層を残して前記パターン形成用レジストを除去
し、ミキシング層のみの微細な残しパターンを形成する
工程とを含むことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】基板上にパターン形成用レジストを塗布
する工程の後に、前記パターン形成用レジストに抜きパ
ターンと残しパターンを同寸法で交互に形成した後、前
記パターン形成用レジストの上面および側面にミキシン
グ形成用ポジ型レジストを塗布し、その後、プリベーク
を行い、前記パターン形成用レジストの上面および側面
にミキシング層を必要な寸法の厚さに形成し、前記パタ
ーン形成用レジストの側面に形成されたミキシング層の
みを残すことによって、前記基板上に抜きパターンと残
しパターンを同じ幅で形成することを特徴とするパター
ン形成方法。
【請求項３】活性層が形成された基板上にパターン形
成用レジストを形成する工程と、前記パターン形成用レジストに断面形状がＴ字形のＴ型
ゲート電極の下部電極パターンを形成するためのレジス
トパターンを形成する工程と、前記パターン形成用レジストにパターン形状の側面の前
記活性層面に対する傾斜角度を９０度未満にする工程
と、前記パターン形成用レジスト上にミキシング層を形成す
るための上層レジストを形成した後、前記パターン形成
用レジストのガラス転移温度でベーキングを行い、前記
パターン形成用レジスト上にミキシング層を形成して下
部電極パターンを形成する工程と、前記上層レジストにＴ型ゲート電極の上部電極パターン
を形成する工程とを含むことを特徴とするＴ型ゲート電
極のパターン形成方法。
【請求項４】パターン形成用レジストとミキシング形
成用ポジ型レジストとして、それぞれのレジスト溶媒が
異なるレジストを使用することを特徴とする請求項１乃
至３のいずれかに記載のパターン形成方法。
【請求項５】ミキシング形成用ポジ型レジストに用い
る現像液として、パターン形成用レジストを現像させな
い現像液を用いることを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれかに記載のパターン形成方法。
【請求項６】パターン形成用レジストにミキシング形
成用ポジ型レジストを塗布した後のミキシング層形成時
のプリベーク温度の範囲を、前記パターン形成用レジス
トのガラス転移温度と前記ミキシング形成用ポジ型レジ
ストのガラス転移温度の間としたことを特徴とする請求
項１乃至３のいずれかに記載のパターン形成方法。