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JP6136913B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.

従来、半導体装置として、半導体基板上に電極を形成した構造が知られている。電極の断面形状としては、用途に応じて、矩形が用いられることが好ましい場合もあるが、台形もしくは三角形が好ましい場合もある。台形断面や三角形断面の電極を形成する方法としては、例えば、特許文献1の方法がある。   Conventionally, a structure in which an electrode is formed on a semiconductor substrate is known as a semiconductor device. As the cross-sectional shape of the electrode, a rectangle may be preferably used depending on the application, but a trapezoid or a triangle may be preferable. As a method for forming an electrode having a trapezoidal cross section or a triangular cross section, for example, there is a method disclosed in Patent Document 1.

特開平10−321622号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-321622

しかし、従来の方法では、台形断面の電極と、矩形断面の電極とは、それぞれ異なるラインにおいて製造しなければならないという課題があった。そのほか、従来の半導体装置においては、その低抵抗化や、小型化、省資源化、製造の容易化、製造の精確さ、作業性の向上等が望まれていた。   However, the conventional method has a problem that the electrode having the trapezoidal section and the electrode having the rectangular section have to be manufactured in different lines. In addition, in the conventional semiconductor device, it has been desired to reduce the resistance, reduce the size, save resources, facilitate the manufacturing, improve the manufacturing accuracy, and improve the workability.

本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することができる。
本発明の第1の形態は、半導体基板上に電極を備える半導体装置を製造する、半導体装置の製造方法であって、(i)前記半導体基板上に、レジストを用いて、開口部を有するレジストパターンを形成する工程と、(ii)前記開口部により露出した半導体基板上に、指向性蒸着により電極を形成する工程と、(iii)前記レジストパターンを除去する工程と、を備え、工程(i)において、前記半導体基板に対する前記開口部の側面の角度は、前記レジストパターンを作製する際の露光量に基づいて制御され、工程(ii)において、前記電極の側面の角度は、前記開口部の側面の角度に基づいて制御され、前記半導体基板は、透明基板であって、波長405nmの光における前記レジスト下での反射率が3.7%から12.1%の窒化物ガリウム基板であり、工程(i)において、前記レジストパターンを作製する際の露光波長は、405nmであり、露光量は、120mJ/cm から220mJ/cm である。また、本発明は以下の形態として実現することもできる。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.
1st form of this invention is a manufacturing method of a semiconductor device which manufactures a semiconductor device provided with an electrode on a semiconductor substrate, and (i) a resist which has an opening using a resist on the semiconductor substrate A step of forming a pattern, (ii) a step of forming an electrode by directional vapor deposition on the semiconductor substrate exposed through the opening, and (iii) a step of removing the resist pattern. ), The angle of the side surface of the opening with respect to the semiconductor substrate is controlled based on the exposure amount when the resist pattern is produced, and in step (ii), the angle of the side surface of the electrode is The semiconductor substrate is controlled based on an angle of a side surface, and the semiconductor substrate is a transparent substrate and has a reflectance of 3.7% to 12.1% under the resist with respect to light having a wavelength of 405 nm A gallium substrate, in step (i), the exposure wavelength in making the resist pattern is 405 nm, exposure amount is 220 mJ / cm 2 from 120 mJ / cm 2. The present invention can also be realized as the following forms.

(1)本発明の一形態によれば、半導体基板上に電極を備える半導体装置を製造する、半導体装置の製造方法が提供される。この半導体装置の製造方法は、(i)前記半導体基板上に、レジストを用いて、開口部を有するレジストパターンを形成する工程と、(ii)前記開口部により露出した半導体基板上に、指向性蒸着により電極を形成する工程と、(iii)前記レジストパターンを除去する工程と、を備え;工程(i)において、前記半導体基板に対する前記開口部の側面の角度は、前記レジストパターンを作製する際の露光量に基づいて制御され、工程(ii)において、前記電極の側面の角度は、前記開口部の側面の角度に基づいて制御される。この形態の半導体装置の製造方法によれば、露光量に基づいて電極の側面形状を制御できる。その結果、同じレジストを用いて、異なる断面形状の電極を作製することができる。 (1) According to one form of this invention, the manufacturing method of a semiconductor device which manufactures a semiconductor device provided with an electrode on a semiconductor substrate is provided. This method of manufacturing a semiconductor device includes (i) a step of forming a resist pattern having an opening on the semiconductor substrate using a resist, and (ii) directivity on the semiconductor substrate exposed through the opening. Forming an electrode by vapor deposition; and (iii) removing the resist pattern; in step (i), an angle of a side surface of the opening with respect to the semiconductor substrate is determined when the resist pattern is formed. In step (ii), the angle of the side surface of the electrode is controlled based on the angle of the side surface of the opening. According to the semiconductor device manufacturing method of this embodiment, the side surface shape of the electrode can be controlled based on the exposure amount. As a result, electrodes having different cross-sectional shapes can be manufactured using the same resist.

(2)上記形態の半導体装置の製造方法において、前記レジストは、ネガレジストとしてもよい。この形態の半導体装置の製造方法によれば、より正確に電極の側面形状を制御できる。 (2) In the method of manufacturing a semiconductor device according to the above aspect, the resist may be a negative resist. According to the semiconductor device manufacturing method of this embodiment, the side surface shape of the electrode can be controlled more accurately.

(3)上記形態の半導体装置の製造方法において、前記レジストは、化学増幅型ネガレジストとしてもよい。この形態の半導体装置の製造方法によれば、より正確に電極の側面形状を制御できる。 (3) In the method for manufacturing a semiconductor device of the above aspect, the resist may be a chemically amplified negative resist. According to the semiconductor device manufacturing method of this embodiment, the side surface shape of the electrode can be controlled more accurately.

(4)上記形態の半導体装置の製造方法において、前記半導体基板は、透明基板としてもよい。この形態の半導体装置の製造方法によれば、より正確に電極の側面形状を制御できる。 (4) In the method of manufacturing a semiconductor device according to the above aspect, the semiconductor substrate may be a transparent substrate. According to the semiconductor device manufacturing method of this embodiment, the side surface shape of the electrode can be controlled more accurately.

(5)上記形態の半導体装置の製造方法において、前記レジストパターンを作製する際の露光波長は、405nmとしてもよい。この形態の半導体装置の製造方法によれば、より正確に電極の側面形状を制御できる。 (5) In the method for manufacturing a semiconductor device according to the above aspect, an exposure wavelength when the resist pattern is manufactured may be 405 nm. According to the semiconductor device manufacturing method of this embodiment, the side surface shape of the electrode can be controlled more accurately.

上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。   A plurality of constituent elements of each aspect of the present invention described above are not indispensable, and some or all of the effects described in the present specification are to be solved to solve part or all of the above-described problems. In order to achieve the above, it is possible to appropriately change, delete, replace with another new component, and partially delete the limited contents of some of the plurality of components. In order to solve part or all of the above-described problems or to achieve part or all of the effects described in this specification, technical features included in one embodiment of the present invention described above. A part or all of the technical features included in the other aspects of the present invention described above may be combined to form an independent form of the present invention.

本発明は、半導体装置の製造方法以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、半導体装置や、半導体装置を備える電力変換装置等の形態で実現することができる。   The present invention can also be realized in various forms other than the semiconductor device manufacturing method. For example, it is realizable with forms, such as a semiconductor device and a power converter provided with a semiconductor device.

本発明によれば、露光量に基づいて電極の側面形状を制御できる。その結果、同じレジストを用いて、異なる断面形状の電極を作製することができる。   According to the present invention, the side shape of the electrode can be controlled based on the exposure amount. As a result, electrodes having different cross-sectional shapes can be manufactured using the same resist.

本実施形態における半導体装置100の構成を模式的に示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a semiconductor device 100 in the present embodiment. 本実施形態における半導体装置100の製造方法を模式的に示す図。The figure which shows typically the manufacturing method of the semiconductor device 100 in this embodiment. 評価試験に用いた試料50の構成を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the structure of the sample 50 used for the evaluation test. 露光量の異なる試料50の断面を示す図。The figure which shows the cross section of the sample 50 from which exposure amount differs. 露光量に対するレジスト角度θ(図3参照)と電極角度φ(図3参照)との関係を示す図。The figure which shows the relationship between resist angle (theta) (refer FIG. 3) and electrode angle (refer FIG. 3) with respect to exposure amount.

A.本実施形態:
A1.半導体装置100の構成:
図1は、本実施形態における半導体装置100の構成を模式的に示す断面図である。図1には、本実施形態における半導体装置100の断面の一部を示している。なお、図1は、半導体装置100の技術的特徴をわかりやすく示すための図であり、各層の厚さを正確に示すものではない。また、図1には、説明を容易にするために、相互に直行するXYZ軸が図示されている。以降の図についても同様である。なお、本明細書において、層の厚さとは、X軸方向の寸法をいう。
A. This embodiment:
A1. Configuration of the semiconductor device 100:
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the semiconductor device 100 in the present embodiment. FIG. 1 shows a part of a cross section of the semiconductor device 100 according to the present embodiment. FIG. 1 is a diagram for clearly showing the technical features of the semiconductor device 100, and does not accurately indicate the thickness of each layer. FIG. 1 also shows XYZ axes orthogonal to each other for ease of explanation. The same applies to the subsequent figures. In this specification, the layer thickness refers to a dimension in the X-axis direction.

本実施形態における半導体装置100は、FET(Field Effenct Transister)を用いる。半導体装置100は、半導体層10と、電極層60とを備える。   The semiconductor device 100 according to this embodiment uses a field effect transistor (FET). The semiconductor device 100 includes a semiconductor layer 10 and an electrode layer 60.

半導体層10は、III族窒化物半導体により形成されている。「III族窒化物」とは、III−V族化合物のうち、V族元素として窒素を用いたものをいう。III族窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化インジウムが挙げられる。本実施形態においては、半導体として、窒化ガリウム(GaN)を用いる。なお、本明細書において半導体層10を半導体基板10とも呼ぶ。   The semiconductor layer 10 is formed of a group III nitride semiconductor. “Group III nitride” refers to a group III-V compound using nitrogen as a group V element. Examples of the group III nitride include aluminum nitride, gallium nitride, and indium nitride. In this embodiment, gallium nitride (GaN) is used as the semiconductor. In the present specification, the semiconductor layer 10 is also referred to as a semiconductor substrate 10.

窒化ガリウムは、他の半導体と比較して、(i)熱伝導率が大きいため放熱性に優れている点、(ii)高温においても作動する点、(iii)電子の飽和速度が大きい点、(iv)絶縁破壊電圧が高い点で好ましい。   Compared with other semiconductors, gallium nitride has (i) a high thermal conductivity and excellent heat dissipation, (ii) a high temperature operation point, (iii) a high electron saturation rate, (Iv) It is preferable in that the dielectric breakdown voltage is high.

半導体基板10として透明基板を用いることが好ましい。透明基板を用いることにより、レジストパターンを形成する際の光の半導体層10からの反射を低減することができるため、後述する電極面の側面形状を制御する上で好ましい。なお、透明基板としては、窒化ガリウム基板のほかに、例えば、サファイヤ基板が挙げられる。   A transparent substrate is preferably used as the semiconductor substrate 10. By using a transparent substrate, reflection of light from the semiconductor layer 10 when forming a resist pattern can be reduced, which is preferable in controlling the side surface shape of an electrode surface described later. Examples of the transparent substrate include a sapphire substrate in addition to the gallium nitride substrate.

また、半導体基板10として反射率が0.1%から26.6%の基板を用いることが好ましい。反射率は、半導体層10の膜厚により変動するが、例えば、窒化ガリウム基板の反射率は、3.7%から12.1%であり、窒化ガリウム基板にSiO2を50nm成膜した場合の反射率は10.6%である。なお、本明細書では、特に断りが無い限り、物体の反射率は波長405nmの光におけるレジスト下での反射率を意味する。   Further, it is preferable to use a substrate having a reflectance of 0.1% to 26.6% as the semiconductor substrate 10. Although the reflectivity varies depending on the film thickness of the semiconductor layer 10, for example, the reflectivity of the gallium nitride substrate is 3.7% to 12.1%, and the reflectivity when SiO 2 is deposited to 50 nm on the gallium nitride substrate. The rate is 10.6%. In this specification, unless otherwise specified, the reflectance of an object means the reflectance under a resist for light having a wavelength of 405 nm.

電極層60は、半導体基板上に形成されている。電極層60は、アルミニウム(Al)を主成分とする層である。本実施形態において、電極層60の厚さは500nmとする。なお、これ以降、電極層60は電極60とも呼ぶ。   The electrode layer 60 is formed on the semiconductor substrate. The electrode layer 60 is a layer mainly composed of aluminum (Al). In the present embodiment, the thickness of the electrode layer 60 is 500 nm. Hereinafter, the electrode layer 60 is also referred to as an electrode 60.

A2.半導体装置100の製造方法:
図2は、本実施形態における半導体装置100の製造方法を模式的に示す図である。図2において、フローチャートの各ステップの右側に模式図を示す。ステップS100では、予め用意した半導体基板10上に、レジストを用いて、開口部を有するレジストパターン150を形成する工程である。
A2. Manufacturing method of semiconductor device 100:
FIG. 2 is a diagram schematically showing the method for manufacturing the semiconductor device 100 in the present embodiment. In FIG. 2, a schematic diagram is shown on the right side of each step in the flowchart. In step S100, a resist pattern 150 having an opening is formed on the semiconductor substrate 10 prepared in advance using a resist.

本実施形態において、レジストは、化学増幅型ネガレジストを用いる。ネガレジストとは、露光されることにより現像液に対して溶解性が低下し、感光した部分が残るフォトレジストをいう。また、化学増幅型レジストとは、化学反応により、露光量が少ない条件においても反応が効率よく進むフォトレジストをいう。レジストは半導体層10にスピンコータや吹きつけによって塗布する。   In the present embodiment, a chemically amplified negative resist is used as the resist. A negative resist refers to a photoresist whose solubility in a developing solution is reduced by exposure and a photosensitized portion remains. A chemically amplified resist refers to a photoresist that reacts efficiently by chemical reaction even under conditions with a small amount of exposure. The resist is applied to the semiconductor layer 10 by spin coater or spraying.

なお、ステップS100では、レジストに光を照射することにより反応を起こさせる。この反応によりレジストパターン150が形成される。   In step S100, a reaction is caused by irradiating the resist with light. By this reaction, a resist pattern 150 is formed.

半導体基板10に対するレジストパターン150開口部の側面の角度は、レジストパターン150を作製する際の露光量に基づいて制御できる。具体的には、露光量を多くするほど、レジストパターン150開口部の側面が垂直に近づく。露光量が多い場合、レジストパターン150の深部まで光が届くため、レジストパターン150開口部の側面が垂直に近づくと推測される。一方、露光量が少ない場合、レジストパターン150の深部まで光が届きにくいため、レジストパターン150開口部の側面がなだらかになると推測される。   The angle of the side surface of the resist pattern 150 opening with respect to the semiconductor substrate 10 can be controlled based on the exposure amount when the resist pattern 150 is produced. Specifically, as the exposure amount is increased, the side surface of the opening portion of the resist pattern 150 becomes closer to the vertical. When the exposure amount is large, the light reaches the deep part of the resist pattern 150, so that it is presumed that the side surface of the opening part of the resist pattern 150 approaches the vertical. On the other hand, when the exposure amount is small, it is estimated that the side surface of the opening portion of the resist pattern 150 becomes gentle because light does not easily reach the deep portion of the resist pattern 150.

ステップS110では、ステップS100で生じた開口部によって露出した半導体基板10上に、指向性蒸着により電極層60を形成する。本実施形態において、蒸着材料としては、アルミニウムを用いる。指向性蒸着により電極層60を形成する際、レジストパターン150上に電極金属層160が積層される。   In step S110, the electrode layer 60 is formed by directional vapor deposition on the semiconductor substrate 10 exposed through the opening generated in step S100. In this embodiment, aluminum is used as the vapor deposition material. When the electrode layer 60 is formed by directional vapor deposition, the electrode metal layer 160 is laminated on the resist pattern 150.

電極60の側面の角度は、半導体基板10に対するレジストパターン150開口部の側面の角度に基づいて制御できる。具体的には、半導体基板10に対するレジストパターン150開口部の側面の角度が垂直に近づくほど、電極60の側面の角度がなだらかになる。半導体基板10に対するレジストパターン150開口部の側面の角度が垂直に近い場合、開口部の側面近傍に蒸着材料が到達しにくいため、電極60の側面がなだらかになると推測される。一方、半導体基板10に対するレジストパターン150開口部の側面の角度がなだらかな場合、開口部の側面近傍に蒸着材料が到達しやすいため、電極60の側面が垂直に近づくと推測される。   The angle of the side surface of the electrode 60 can be controlled based on the angle of the side surface of the opening portion of the resist pattern 150 with respect to the semiconductor substrate 10. Specifically, the angle of the side surface of the electrode 60 becomes gentler as the angle of the side surface of the opening of the resist pattern 150 with respect to the semiconductor substrate 10 becomes closer to the vertical. When the angle of the side surface of the resist pattern 150 opening with respect to the semiconductor substrate 10 is nearly vertical, it is presumed that the side surface of the electrode 60 becomes gentle because the vapor deposition material does not easily reach the vicinity of the side surface of the opening. On the other hand, when the angle of the side surface of the opening portion of the resist pattern 150 with respect to the semiconductor substrate 10 is gentle, the deposition material easily reaches the vicinity of the side surface of the opening portion.

ステップS120では、レジストパターン150を除去する。本ステップにおいては、レジストパターン150を溶解させることにより、レジストパターン150を除去するとともに、レジストパターン150上に積層された電極金属層160も同時に除去(リフトオフ)される。   In step S120, the resist pattern 150 is removed. In this step, by dissolving the resist pattern 150, the resist pattern 150 is removed, and the electrode metal layer 160 laminated on the resist pattern 150 is simultaneously removed (lifted off).

B.評価試験:
図3は、評価試験に用いた試料50の構成を模式的に示す断面図である。図3には、図1と同様にXYZ軸が図示されている。試料50は、基板210と、電極240と、レジストパターン250と、電極金属層260とを備える。なお、レジスト角度θは、基板210に対する開口部の側面の角度である。電極角度φは、基板210に対する電極240の側面の角度である。
B. Evaluation test:
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the sample 50 used in the evaluation test. FIG. 3 shows the XYZ axes as in FIG. The sample 50 includes a substrate 210, an electrode 240, a resist pattern 250, and an electrode metal layer 260. Note that the resist angle θ is an angle of the side surface of the opening with respect to the substrate 210. The electrode angle φ is the angle of the side surface of the electrode 240 with respect to the substrate 210.

基板210は、反射率が3.7%の窒化ガリウムから形成されており、レジストパターン250は、化学増幅型ネガレジストから形成されている。電極240および電極金属層260は、アルミニウム(Al)から形成されており、蒸着後の電極240および電極金属層260の厚みは、500nmである。以下、試料50の製造方法について詳述する。   The substrate 210 is made of gallium nitride having a reflectance of 3.7%, and the resist pattern 250 is made of a chemically amplified negative resist. The electrode 240 and the electrode metal layer 260 are made of aluminum (Al), and the thickness of the electrode 240 and the electrode metal layer 260 after vapor deposition is 500 nm. Hereinafter, a method for manufacturing the sample 50 will be described in detail.

基板210上へのレジストの塗布には、スピンコータを用いた。レジストパターン250の膜厚が2200nmとなるように、レジストを塗布した後、100℃90秒のプレベイク(Pre Bake)を行なった。   A spin coater was used to apply the resist onto the substrate 210. After applying the resist so that the film thickness of the resist pattern 250 was 2200 nm, pre-baking was performed at 100 ° C. for 90 seconds.

その後、露光波長405nm、開口数(NA)0.16の縮小投影露光装置を用いて、基板210に露光を行なった。次に、露光後のレジストの高分子化を促す処理であるPEB(Post Exposure Bake)処理を110℃90秒行った後、トラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(商品名:NMD−3(東京応化工業社製))を用いて120秒間パドル現像を行なった。最後に、ポストベイク(Post Bake)を100℃90秒行い、レジストパターンを形成した。なお、この試験においては、試料50を複数作製した。具体的には、露光量を120mJ/cm2としたものと、160mJ/cm2としたものと、200mJ/cm2としたものと、220mJ/cm2としたものとの4種類の試料50を作製した。 Thereafter, the substrate 210 was exposed using a reduced projection exposure apparatus having an exposure wavelength of 405 nm and a numerical aperture (NA) of 0.16. Next, a PEB (Post Exposure Bake) process, which is a process for promoting the polymerization of resist after exposure, is performed at 110 ° C. for 90 seconds, and then an aqueous solution of tramethylammonium hydroxide (trade name: NMD-3 (Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. The paddle development was performed for 120 seconds using Finally, post baking was performed at 100 ° C. for 90 seconds to form a resist pattern. In this test, a plurality of samples 50 were produced. Specifically, as the exposure amount was 120 mJ / cm 2, and those with 160 mJ / cm 2, and those with 200 mJ / cm 2, the four samples 50 and those with 220 mJ / cm 2 Produced.

蒸着については、指向性EB(Electron Beam)蒸着装置により、電極金属であるアルミニウム(Al)を500nmの膜厚となるように行なった。なお、試料50はレジストパターン250と、電極金属層260とを備えるが、例えば以下の方法によりそれらを除去できる。具体的には、ジェットノズルによる5MPaの圧力でNMP(N-Methyl-2-Pyrrolidone)を4分間噴霧するリフトオフ装置を用いることにより、基板上のレジストおよび電極金属材料を除去できる。   The vapor deposition was performed with a directional EB (Electron Beam) vapor deposition apparatus so that the electrode metal aluminum (Al) had a thickness of 500 nm. The sample 50 includes a resist pattern 250 and an electrode metal layer 260, which can be removed by the following method, for example. Specifically, the resist and electrode metal material on the substrate can be removed by using a lift-off device that sprays NMP (N-Methyl-2-Pyrrolidone) for 4 minutes at a pressure of 5 MPa by a jet nozzle.

図4は、露光量の異なる試料50の断面を示す図である。左端の画像は、露光量を120mJ/cm2とした試料50を示し、中央の画像は、露光量を160mJ/cm2とした試料50を示し、右端の画像は、露光量を220mJ/cm2とした試料50を示す。 FIG. 4 is a view showing cross sections of samples 50 having different exposure amounts. Leftmost image exposure are shown a sample 50 which was 120 mJ / cm 2, the center of the image, exposure to show the 160 mJ / cm 2 and the sample 50, the right edge of the image, the exposure dose 220 mJ / cm 2 Sample 50 is shown.

図5は、露光量に対するレジスト角度θ(図3参照)と電極角度φ(図3参照)との関係を示す図である。縦軸は、レジスト角度θおよび電極角度φの角度(°)を示し、横軸は、露光量(mJ/cm2)を示す。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the resist angle θ (see FIG. 3) and the electrode angle φ (see FIG. 3) with respect to the exposure amount. The vertical axis represents the resist angle θ and the electrode angle φ (°), and the horizontal axis represents the exposure dose (mJ / cm 2 ).

この試験の結果は、露光量に基づいてレジスト角度θが制御できることを示している。つまり、露光量が多くなるほど、レジストパターンの開口部における側面が垂直に近づくことを示している。また、この試験の結果は、レジスト角度θに基づいて電極角度φが制御できることを示している。つまり、レジストパターンの開口部における側面が垂直に近づくほど、電極の側面の角度がなだらかになることを示している。   The result of this test shows that the resist angle θ can be controlled based on the exposure amount. That is, as the exposure amount increases, the side surface of the opening of the resist pattern approaches perpendicularly. Further, the result of this test shows that the electrode angle φ can be controlled based on the resist angle θ. That is, the angle of the side surface of the electrode becomes gentler as the side surface in the opening of the resist pattern becomes closer to the vertical.

この試験の結果において、少なくとも、露光量を120mJ/cm2から220mJ/cm2に制御することにより、電極角度φを80°から70°に制御することがわかる。このため、同じレジストを用いて異なる断面形状の電極を作成できる。 In the results of this test, at least, the exposure amount by controlling the 120 mJ / cm 2 to 220 mJ / cm 2, it can be seen that controls the electrode angle φ from 80 ° to 70 °. For this reason, electrodes having different cross-sectional shapes can be created using the same resist.

C.変形例:
この発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
C. Variations:
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

C1.変形例1:
本実施形態において、電極金属は、アルミニウム(Al)を用いている。しかし、本発明はこれに限られない。つまり、電極金属として、金(Au)や、銀(Ag)や、銅(Cu)を用いてもよく、その他の金属を用いてもよい。
C1. Modification 1:
In the present embodiment, aluminum (Al) is used as the electrode metal. However, the present invention is not limited to this. That is, gold (Au), silver (Ag), copper (Cu) may be used as the electrode metal, and other metals may be used.

C2.変形例2:
本実施形態において、半導体はIII族窒化物である窒化ガリウムを用いている。しかし、本発明はこれに限らない。半導体としては、例えば、窒化アルミニウムや窒化インジウムなどのIII族窒化物を用いてもよく、シリコンや、ガリウムヒ素や、シリコンカーバイドなどを用いてもよい。つまり、半導体基板として、非透明基板を用いてもよく、複数の半導体基板を組み合わせた基板を用いてもよい。
C2. Modification 2:
In this embodiment, the semiconductor uses gallium nitride which is a group III nitride. However, the present invention is not limited to this. As the semiconductor, for example, a group III nitride such as aluminum nitride or indium nitride may be used, and silicon, gallium arsenide, silicon carbide, or the like may be used. That is, as the semiconductor substrate, a non-transparent substrate may be used, or a substrate obtained by combining a plurality of semiconductor substrates may be used.

C3.変形例3:
本実施形態において、半導体装置100の各層の膜厚を規定している。しかし、本発明はこれに限られない。半導体装置100の各層の膜厚は、適宜変更してもよい。
C3. Modification 3:
In the present embodiment, the film thickness of each layer of the semiconductor device 100 is defined. However, the present invention is not limited to this. The film thickness of each layer of the semiconductor device 100 may be changed as appropriate.

C4.変形例4:
本実施形態において、露光波長は405nmとしている。しかし、本発明はこれに限られない。露光波長としては、レジストを硬化させる波長であればよく、例えば、436nmや、365nmや、254nmや、248nmや、193nmや、157nmや、13.5nmを挙げることができる。
C4. Modification 4:
In this embodiment, the exposure wavelength is 405 nm. However, the present invention is not limited to this. The exposure wavelength may be any wavelength that cures the resist, and examples thereof include 436 nm, 365 nm, 254 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm, and 13.5 nm.

C5.変形例5:
評価試験において、露光量を120mJ/cm2から220mJ/cm2として試験している。しかし、本発明は、これに限られない。露光量としては、レジストが硬化する量であればよい。
C5. Modification 5:
In the evaluation test, and test the exposure amount as 220 mJ / cm 2 from 120 mJ / cm 2. However, the present invention is not limited to this. The exposure amount may be an amount that cures the resist.

C6.変形例6:
本実施形態においては、露光量によりレジスト角度θを制御しているが、熱処理や現像などのフォトリソグラフィー工程にて行なってもよい。
C6. Modification 6:
In this embodiment, the resist angle θ is controlled by the exposure amount, but it may be performed by a photolithography process such as heat treatment or development.

C7.変形例7:
本実施形態において、半導体装置100はFETを用いている。しかし、本発明はこれに限られない。つまり、半導体装置100は半導体を用いればよい。FET以外の半導体としては、例えば、バイポーラトランジスタ、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、LED(Light Emitting Diode)、PIN(p-intrinsic-n)ダイオード、ショットキーバリアダイオードを挙げることができる。
C7. Modification 7:
In the present embodiment, the semiconductor device 100 uses an FET. However, the present invention is not limited to this. That is, the semiconductor device 100 may be a semiconductor. Examples of semiconductors other than FETs include bipolar transistors, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), LEDs (Light Emitting Diodes), PIN (p-intrinsic-n) diodes, and Schottky barrier diodes.

本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments and the modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

10…半導体基板
50…試料
60…電極層
100…半導体装置
210…基板
240…電極
250…レジストパターン
260…電極金属層
θ…レジスト角度
φ…電極角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Semiconductor substrate 50 ... Sample 60 ... Electrode layer 100 ... Semiconductor device 210 ... Substrate 240 ... Electrode 250 ... Resist pattern 260 ... Electrode metal layer θ ... Resist angle φ ... Electrode angle

Claims (3)

半導体基板上に電極を備える半導体装置を製造する、半導体装置の製造方法であって、
(i)前記半導体基板上に、レジストを用いて、開口部を有するレジストパターンを形成する工程と、
(ii)前記開口部により露出した半導体基板上に、指向性蒸着により電極を形成する工程と、
(iii)前記レジストパターンを除去する工程と、を備え、
工程(i)において、前記半導体基板に対する前記開口部の側面の角度は、前記レジストパターンを作製する際の露光量に基づいて制御され、
工程(ii)において、前記電極の側面の角度は、前記開口部の側面の角度に基づいて制御され
前記半導体基板は、透明基板であって、波長405nmの光における前記レジスト下での反射率が3.7%から12.1%の窒化物ガリウム基板であり、
工程(i)において、前記レジストパターンを作製する際の露光波長は、405nmであり、露光量は、120mJ/cm から220mJ/cm である、半導体装置の製造方法。
A semiconductor device manufacturing method for manufacturing a semiconductor device including an electrode on a semiconductor substrate,
(I) forming a resist pattern having an opening on the semiconductor substrate using a resist;
(Ii) forming an electrode by directional vapor deposition on the semiconductor substrate exposed through the opening;
(Iii) removing the resist pattern,
In step (i), an angle of the side surface of the opening with respect to the semiconductor substrate is controlled based on an exposure amount when the resist pattern is produced,
In step (ii), the angle of the side surface of the electrode is controlled based on the angle of the side surface of the opening ,
The semiconductor substrate is a transparent substrate, and is a nitride gallium substrate having a reflectance of 3.7% to 12.1% under the resist with respect to light having a wavelength of 405 nm,
In step (i), the exposure wavelength of making the resist pattern is 405 nm, exposure amount, 120 mJ / cm 2 from Ru 220 mJ / cm 2 der method of manufacturing a semiconductor device.
請求項1に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記レジストは、ネガレジストである、半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the resist is a negative resist.
請求項1または請求項2に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記レジストは、化学増幅型ネガレジストである、半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 or 2,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the resist is a chemically amplified negative resist.
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JP2018037585A (en) * 2016-09-02 2018-03-08 豊田合成株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
TWI792260B (en) * 2021-04-09 2023-02-11 晶瑞光電股份有限公司 Method for manufacturing semiconductor element using metal lift-off process and semiconductor element made therefrom

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JPH04370953A (en) * 1991-06-19 1992-12-24 Sony Corp Formation of laminated wiring
JP2000164594A (en) * 1998-11-25 2000-06-16 Murata Mfg Co Ltd Method of forming wiring pattern
JP4852786B2 (en) * 2000-12-08 2012-01-11 株式会社豊田中央研究所 Group III nitride semiconductor manufacturing method and group III nitride semiconductor device
JP2003347706A (en) * 2002-05-23 2003-12-05 Murata Mfg Co Ltd Forming method of conductive film
JP4502575B2 (en) * 2002-11-06 2010-07-14 奇美電子股▲ふん▼有限公司 Wiring formation method for display device
JP5189665B2 (en) * 2010-08-09 2013-04-24 株式会社ディスコ Wafer level package structure and manufacturing method thereof
JP2012164876A (en) * 2011-02-08 2012-08-30 Mitsubishi Chemicals Corp Method of forming interconnection or electrode, electronic device, and method of manufacturing the same

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