JPH1187322A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH1187322A
JPH1187322A JP24832897A JP24832897A JPH1187322A JP H1187322 A JPH1187322 A JP H1187322A JP 24832897 A JP24832897 A JP 24832897A JP 24832897 A JP24832897 A JP 24832897A JP H1187322 A JPH1187322 A JP H1187322A
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JP
Japan
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film
sio
semiconductor device
manufacturing
etched
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Application number
JP24832897A
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English (en)
Inventor
Yasunobu Nakamura
安展 中村
Tsutomu Imoto
努 井本
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スリット状の微細加工ができる半導体装置の
製造方法を提供する。 【解決手段】 接合型電界効果トランジスターを形成す
るプロセスで、先ず、ガリウム砒素基板1上にSiO2
膜2を形成し、SiO2 膜2上に0.5μm スペースの
レジスト膜3を設け、レジスト膜3をマスクとしてSi
2 膜2を等方性ドライエッチャーでエッチング時間を
オーバーにしてエッチングする。この際、レジスト膜3
の下のSiO2 膜2の線幅が0.3μm になるまでエッ
チングする。次に、SiO2 膜2及びGaAs基板1の
上にプラズマSi34 膜をCVD成膜し、Si34
膜を全面等方性ドライエッチャーでエッチバックし、S
34 膜を平坦化し、SiO2 膜2をフッ酸でウエッ
トエッチングし、Si34膜5に0.3μm 幅のゲー
ト窓開けパターンを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に係わり、特に、スリット状の微細加工ができる半
導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図8(a)〜(e)は、従来の半導体装
置の製造方法(接合型電界効果トランジスター(JFE
T)の製造工程の一部)を示す断面図である。
【0003】先ず、図8(a)に示すように、ガリウム
砒素基板(GaAs基板)51の表面上にはCVD(Che
mical Vapor Deposition)法により第1のプラズマSi
34 膜53が成膜される。次に、このプラズマSi3
4 膜53の上には細長いスリット状のゲートのパター
ンを有するホトレジスト膜55が設けられる。このスリ
ットの幅は例えば0.6μm である。
【0004】この後、図8(b)に示すように、ホトレ
ジスト膜55をマスクとしてエッチングすることにより
Si34 膜53が0.6μm に窓開けされる。この
際、GaAs基板51上にはSi34 膜53が50nm
程度残される。これは、エッチングによるGaAs基板
51表面のダメージを抑えるためである。
【0005】次に、図8(c)に示すように、ホトレジ
スト膜55が剥離される。この後、図8(d)に示すよ
うに、第1のSi34 膜53の上にはCVD法により
さらに第2のプラズマSi34 膜57が成膜される。
これにより、第1のSi34 膜53における凸状の部
分の側壁にも第2のSi34 膜57が成膜されるた
め、0.6μm 幅のスリット状パターンを0.4μm 幅
のスリット状パターンとすることができる。
【0006】この後、図8(e)に示すように、第1、
第2のSi34 膜53、57は全面異方性ドライエッ
チャーによりエッチングされる。このとき、微細なスリ
ット状パターンの側壁はエッチングされにくいため、こ
のエッチングによりスリットの底部のSi34 膜5
3、57が除去されることとなる。この結果、0.6μ
m のホトレジストパターンにより、GaAs基板51上
に0.4μm のSi34 膜53のゲート窓開けを行う
ことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
装置の製造方法では、0.4μm のゲート窓開けを行っ
ているが、これ以上の微細化を行うとすると、図8
(d)の工程で第2のSi34 膜57をさらに厚く形
成しなければならない。こうすると図8(e)に示すS
34 膜が厚くなってしまい、その結果、ゲートが埋
もれてしまうこととなる。従って、従来の半導体装置の
製造方法では、0.4μm のゲート窓開けを行うのが限
界であった。
【0008】また、図8(e)の工程では、直接ガリウ
ム砒素面を異方性エッチャーで開口するため、ガリウム
砒素面が基板上で不均一にエッチングされてしまう。こ
れにより、ゲート直下のチャネル幅が基板上でばらつく
ため、歩留が低下する原因となる。また、プラズマSi
34 膜はエッチングレートが速いため、エッチング量
の制御が困難である。
【0009】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、スリット状の微細加工が
できる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板の上に
絶縁膜を形成する工程と、この絶縁膜の上にマスク膜を
設ける工程と、このマスク膜をマスクとして該絶縁膜を
等方性オーバーエッチングする工程と、を具備すること
を特徴とする。
【0011】また、上記等方性オーバーエッチングする
工程の後に、該マスク膜を除去する工程と、該絶縁膜及
び該基板の上に該絶縁膜とエッチングレートの異なる膜
を形成する工程と、この膜をエッチバックする工程と、
該絶縁膜を除去する工程をさらに含むことが好ましい。
【0012】上記半導体装置の製造方法では、マスク膜
をマスクとして絶縁膜を等方性オーバーエッチングする
ことにより、該マスク膜の直下の絶縁膜はその側壁まで
エッチングされる。このため、マスク膜の幅より狭い幅
の絶縁膜を形成することができる。このため、絶縁膜の
等方性オーバーエッチングで線幅を制御できることとな
る。
【0013】尚、基板は、例えばガリウム砒素基板であ
っても良いが、他の基板を用いることも可能である。ま
た、絶縁膜にはSiO2 膜を用いることが好ましい。ま
た、マスク膜にはレジスト膜を用いることが好ましい。
また、該絶縁膜とエッチングレートの異なる膜にはSi
34 膜を用いることが好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態について説明する。図1〜図7は、本発明の
実施の形態による半導体装置の製造方法を示す断面図で
ある。
【0015】先ず、図1に示すように、ガリウム砒素基
板(GaAs基板)1の表面上にはCVD法によりSi
2 膜2が成膜される。次に、このSiO2 膜2の上に
は細長いスリット状のゲートのパターンを形成するため
のホトレジスト膜3が設けられる。このホトレジスト膜
3はパターンニングされ、ホトレジスト膜3の幅は例え
ば0.5μm となる。
【0016】この後、図2に示すように、ホトレジスト
膜3をマスクとしてSiO2 膜2が等方性ドライエッチ
ャーでエッチング時間をオーバーにしてエッチングされ
る。この際、ホトレジスト膜3の下のSiO2 膜2の線
幅が0.3μm のラインパターンになるまでエッチング
される。
【0017】次に、図3に示すように、ホトレジスト膜
3が剥離され、GaAs基板1上にはエッチング後Si
2 膜パターンが形成される。即ち、GaAs基板1上
には0.3μm 幅の凸状パターンからなるSiO2 膜2
が形成される。
【0018】この後、図4に示すように、この凸状のS
iO2 膜2及びGaAs基板1の上にはCVD法により
プラズマSi34 膜5が成膜される。この際、凸状の
SiO2 膜2の上には凸部5aが形成される。
【0019】次に、図5に示すように、Si34 膜5
の上にはエッチバック用のレジスト膜6が設けられる。
このレジスト膜6は、エッチバックに用いる反応性イオ
ンエッチングに対してプラズマSi34 膜5と同じエ
ッチング速度(Si34 膜5とレジスト膜6との選択
比が1:1)を持つものである。
【0020】この後、図6に示すように、レジスト膜6
及びSi34 膜5は等方性ドライエッチャーにより凸
状のSiO2 膜2の上面まで全面エッチングされる。こ
の結果、レジスト膜6及びSi34 膜5の凸部5aが
エッチングされ、SiO2 膜2の上面が露出するととも
にSi34 膜5が平坦化される。従って、平坦なSi
34 膜5にSiO2 膜2が埋め込まれたような状態と
なる。
【0021】次に、図7に示すように、SiO2 膜2を
フッ酸などのウエットエッチング液でエッチングするこ
とにより、Si34 膜5にはスリット状のパターンで
ある0.3μm 幅のゲート窓開け部(ゲート窓開けパタ
ーン)8が形成される。
【0022】上記実施の形態によれば、図2の工程でホ
トレジスト膜3をマスクとして等方性ドライエッチャー
でエッチング時間をオーバーにしてSiO2 膜2をエッ
チングすることにより、投影露光装置以上の微細パター
ンの形状加工が可能となり、0.5μm 幅のレジスト膜
3を用いてより細い0.3μm 幅のSiO2 膜2を形成
することができる。この0.3μm 幅のSiO2 膜2が
そのまま図7に示すゲート窓開け部8になるため、Si
2 膜2のオーバーエッチングで線幅をコントロールで
きることとなる。したがって、従来の半導体装置の製造
方法によるゲート窓開けでは限界とされていた0.4μ
m 幅より微細な0.3μm 幅のゲート窓開けが可能とな
る。
【0023】また、従来の半導体装置の製造方法の図8
(e)に示す工程のように直接ガリウム砒素面が異方性
ドライエッチャーでエッチングされることがない。この
ため、プラズマダメージを受けることなくゲートの加工
ができる。その結果、JFETの歩留を向上させること
ができ、JFETの特性であるVth(しきい値)を容易
にコントロールできる。また、ゲート部のガリウム砒素
面がエッチングされないため、基板面内でのチャネル幅
の均一性を向上させることができ、ゲート拡散の回数を
減らすことができる。これは、半導体装置の生産性の向
上につながる。
【0024】また、図2の工程でホトレジスト膜3をマ
スクとしてSiO2 膜2をエッチングするが、SiO2
のエッチングレートが安定しているため、SiO2 膜2
をオーバーエッチングする際のエッチング量の制御が容
易である。これは、半導体装置の生産性の向上につなが
る。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、マ
スク膜をマスクとして絶縁膜を等方性オーバーエッチン
グしている。したがって、スリット状の微細加工ができ
る半導体装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による半導体装置の製造方
法を示す断面図である。
【図2】本発明の実施の形態による半導体装置の製造方
法を示すものであり、図1の次の工程を示す断面図であ
る。
【図3】本発明の実施の形態による半導体装置の製造方
法を示すものであり、図2の次の工程を示す断面図であ
る。
【図4】本発明の実施の形態による半導体装置の製造方
法を示すものであり、図3の次の工程を示す断面図であ
る。
【図5】本発明の実施の形態による半導体装置の製造方
法を示すものであり、図4の次の工程を示す断面図であ
る。
【図6】本発明の実施の形態による半導体装置の製造方
法を示すものであり、図5の次の工程を示す断面図であ
る。
【図7】本発明の実施の形態による半導体装置の製造方
法を示すものであり、図6の次の工程を示す断面図であ
る。
【図8】図8(a)〜(e)は、従来の半導体装置の製
造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
1…ガリウム砒素基板(GaAs基板)、2…SiO2
膜、3…ホトレジスト膜、5…プラズマSi34 膜、
5a…凸部、6…レジスト膜、8…ゲート窓開け部(ゲ
ート窓開けパターン)、51…ガリウム砒素基板(Ga
As基板)、53…第1のプラズマSi34 膜、55
…ホトレジスト膜、57…第2のプラズマSi34
膜。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の上に絶縁膜を形成する工程と、 この絶縁膜の上にマスク膜を設ける工程と、 このマスク膜をマスクとして該絶縁膜を等方性オーバー
    エッチングする工程と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 上記等方性オーバーエッチングする工程
    の後に、該マスク膜を除去する工程と、該絶縁膜及び該
    基板の上に該絶縁膜とエッチングレートの異なる膜を形
    成する工程と、この膜をエッチバックする工程と、該絶
    縁膜を除去する工程をさらに含むことを特徴とする請求
    項1記載の半導体装置の製造方法。
JP24832897A 1997-09-12 1997-09-12 半導体装置の製造方法 Pending JPH1187322A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100571629B1 (ko) 2004-08-31 2006-04-17 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자 제조 방법
KR101167312B1 (ko) * 2005-06-30 2012-07-19 엘지디스플레이 주식회사 미세 패턴 형성 방법과 그를 이용한 액정 표시 장치 및 그제조 방법

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