(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の製造方法であって、
半導体層の上にノボラック樹脂を含有するフォトレジストを塗布する工程と、
第１波長の紫外線を用いて前記フォトレジストを露光した後に前記フォトレジストを現像することによって、前記フォトレジストのうち露光された部分として残されるとともに開口部の内側へと迫り出したネガ型レジストパターンを、形成する工程と、
前記第１波長より短い第２波長の紫外線を前記ネガ型レジストパターンに照射することによって、前記ネガ型レジストパターンを硬化させる照射工程と、
前記照射工程を行った後、前記ネガ型レジストパターンの前記開口部から露出する前記半導体層の上に、ニッケル（Ｎｉ）から主に成る金属膜を形成する工程と、
前記ネガ型レジストパターンを前記半導体層から除去する工程と
を備え、
前記照射工程において、前記ネガ型レジストパターンに照射する前記第２波長は、２５４ｎｍの波長を含み、前記第２波長の紫外線照射量は、７３５（ｍＷ・ｍｉｎ／ｃｍ２）以上２４９０（ｍＷ・ｍｉｎ／ｃｍ２）以下である、半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記フォトレジストは、プロピレングリコール１-モノメチルエーテル２-アセタート（ＰＧＭＥＡ）を主成分として含有するとともに、５質量％以上のノボラック樹脂を含有する、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記照射工程において前記第２波長の紫外線を照射する時間は、５分以上２０分以下である、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。
【請求項４】
前記第１波長は、３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下である、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第２波長は、１００ｎｍ以上３２０ｎｍ以下である、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記金属膜の厚さは、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下である、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記ネガ型レジストパターンの厚さは、１μｍ以上１０μｍ以下である、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記半導体層は、窒化ガリウム（ＧａＮ）から主に成る、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造方法として、特許文献１には、エッチングを用いて金属膜のパターンを半導体層に形成する製造方法が記載されている。また、リフトオフ法を用いて金属膜のパターンを半導体層に形成する製造方法が一般的に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５５６４８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エッチングを用いた製造方法では、エッチングによって金属膜を除去した半導体層の上に金属残渣が発生する問題があった。また、エッチングを用いた製造方法では、サイドエッチングによって金属膜のパターンの端部に欠損が発生する問題があった。また、リフトオフ法を用いた製造方法では、半導体装置の耐熱性を向上させるためにニッケル（Ｎｉ）から主に成る金属膜を比較的に厚くする場合（例えば、ニッケル（Ｎｉ）から主に成る金属膜を厚さ２００ｎｍ以上で形成する場合）、半導体層の上に金属膜を形成する途中で、レジストパターンの上に形成される金属膜の応力によりレジストパターンの開口部が変形することによって、半導体層の上に形成される金属膜のパターンの端部にバリ（突起）が発生する問題があった。
【０００５】
金属残渣、ならびに、パターンの欠損およびバリは、半導体装置の電気特性を低下させる要因となる。そのため、ニッケル（Ｎｉ）から主に成る金属膜のパターンを備える半導体装置の電気特性を向上させることができる製造方法が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述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可能である。
本発明の第１の形態は、半導体装置の製造方法であって、
半導体層の上にノボラック樹脂を含有するフォトレジストを塗布する工程と、
第１波長の紫外線を用いて前記フォトレジストを露光した後に前記フォトレジストを現像することによって、前記フォトレジストのうち露光された部分として残されるとともに開口部の内側へと迫り出したネガ型レジストパターンを、形成する工程と、
前記第１波長より短い第２波長の紫外線を前記ネガ型レジストパターンに照射することによって、前記ネガ型レジストパターンを硬化させる照射工程と、
前記照射工程を行った後、前記ネガ型レジストパターンの前記開口部から露出する前記半導体層の上に、ニッケル（Ｎｉ）から主に成る金属膜を形成する工程と、
前記ネガ型レジストパターンを前記半導体層から除去する工程と
を備え、
前記照射工程において、前記ネガ型レジストパターンに照射する前記第２波長は、２５４ｎｍの波長を含み、前記第２波長の紫外線照射量は、７３５（ｍＷ・ｍｉｎ／ｃｍ２）以上２４９０（ｍＷ・ｍｉｎ／ｃｍ２）以下である、半導体装置の製造方法である。
また、本発明は、以下の形態としても実現できる。
【０００７】
（１）本発明の一形態は、半導体装置の製造方法を提供する。この製造方法は、半導体層の上にフォトレジストを塗布する工程と；第１波長の紫外線を用いて前記フォトレジストを露光した後に前記フォトレジストを現像することによって、前記フォトレジストのうち露光された部分として残されるとともに開口部の内側へと迫り出したネガ型レジストパターンを、形成する工程と；前記第１波長より短い第２波長の紫外線を前記ネガ型レジストパターンに照射することによって、前記ネガ型レジストパターンを硬化させる照射工程と；前記照射工程を行った後、前記ネガ型レジストパターンの前記開口部から露出する前記半導体層の上に、ニッケル（Ｎｉ）から主に成る金属膜を形成する工程と；前記ネガ型レジストパターンを前記半導体層から除去する工程とを備える。この形態によれば、ネガ型レジストパターンの上に形成される金属膜の応力に対するネガ型レジストパターンの強度を向上させることができる。そのため、金属膜を形成する工程において、ネガ型レジストパターンの開口部が持ち上がることを防止できる。したがって、半導体層の上に形成される金属膜のパターンの端部に発生するバリを抑制できる。その結果、ニッケル（Ｎｉ）から主に成る金属膜のパターンを備える半導体装置の電気特性を向上させることができる。
【０００８】
（２）上述した製造方法において、前記フォトレジストは、ノボラック樹脂を含有してもよい。この形態によれば、ネガ型レジストパターンを容易に形成できる。
【０００９】
（３）上述した製造方法において、前記フォトレジストは、プロピレングリコール１-モノメチルエーテル２-アセタート（ＰＧＭＥＡ）を主成分として含有するとともに、５質量％以上のノボラック樹脂を含有してもよい。この形態によれば、ネガ型レジストパターンをいっそう容易に形成できる。
【００１０】
（４）上述した製造方法において、前記照射工程において前記第２波長の紫外線を照射する時間は、５分以上２０分以下であってもよい。この形態によれば、ネガ型レジストパターンを十分に硬化させることができる。
【００１１】
（５）上述した製造方法において、前記第１波長は、３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下であってもよい。この形態によれば、フォトレジストからネガ型レジストパターンを容易に形成できる。
【００１２】
（６）上述した製造方法において、前記第２波長は、１００ｎｍ以上３２０ｎｍ以下であってもよい。この形態によれば、ネガ型レジストパターンを十分に硬化させることができる。
【００１３】
（７）上述した製造方法において、前記金属膜の厚さは、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であってもよい。この形態によれば、金属膜の厚さに対するバリの大きさを抑制できる。
【００１４】
（８）上述した製造方法において、前記ネガ型レジストパターンの厚さは、１μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。この形態によれば、ネガ型レジストパターンの強度を十分に確保できる。
【００１５】
（９）上述した製造方法において、前記半導体層は、窒化ガリウム（ＧａＮ）から主に成ってもよい。この形態によれば、窒化ガリウム（ＧａＮ）系の半導体装置の電気特性を向上させることができる。
【００１６】
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でき、例えば、上記形態の製造方法を用いて製造された半導体装置、ならびに、上記形態の製造方法を実施する製造装置などの形態で実現できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明における半導体装置の製造方法によれば、ネガ型レジストパターンの上に形成される金属膜の応力に対するネガ型レジストパターンの強度を向上させることができる。そのため、金属膜を形成する工程において、ネガ型レジストパターンの開口部が持ち上がることを防止できる。したがって、半導体層の上に形成される金属膜のパターンの端部に発生するバリを抑制できる。その結果、ニッケル（Ｎｉ）から主に成る金属膜のパターンを備える半導体装置の電気特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【図２】半導体装置を製造する様子を示す説明図である。
【図３】半導体装置を製造する様子を示す説明図である。
【図４】半導体装置を製造する様子を示す説明図である。
【図５】半導体装置を製造する様子を示す説明図である。
【図６】半導体装置を製造する様子を示す説明図である。
【図７】半導体装置を製造する様子を示す説明図である。
【図８】半導体装置を製造する様子を示す説明図である。
【図９】ＵＶ照射時間とバリの大きさとの関係を評価した結果を示すグラフである。
【図１０】バリの一例を示すＳＥＭ画像である。
【図１１】金属膜の厚さとバリの大きさとの関係を評価した結果を示すグラフである。
【図１２】金属膜の材質とバリの大きさとの関係を評価した結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
Ａ．実施形態
Ａ−１．半導体装置の製造方法
図１は、半導体装置の製造方法を示す工程図である。図１の製造方法は、リフトオフ法を用いて半導体装置を製造する方法である。
【００２０】
図２から図８は、半導体装置を製造する様子を示す説明図である。図２には、製造途中にある半導体装置として、半導体装置１００ａが図示されている。半導体装置１００ａは、基板１１０と、半導体層１２０とを備える。
【００２１】
半導体装置１００の基板１１０は、板状を成す半導体である。本実施形態では、基板１１０の厚さは、約３００μｍである。本実施形態では、基板１１０は、窒化ガリウム（ＧａＮ）から主に成る。本明細書の説明において、「窒化ガリウム（ＧａＮ）から主に成る」とは、モル分率において窒化ガリウム（ＧａＮ）を９０％以上含有することを意味する。
【００２２】
半導体装置１００の半導体層１２０は、基板１１０の上に形成されている。本実施形態では、半導体層１２０は、エピタキシャル成長（結晶成長）によって形成された半導体層である。本実施形態では、半導体層１２０の厚さは、約１０μｍである。本実施形態では、半導体層１２０は、窒化ガリウム（ＧａＮ）から主に成る。本実施形態では、半導体層１２０は、ｎ型の特性を有するｎ型半導体である。本実施形態では、半導体層１２０は、ケイ素（Ｓｉ）をドナー元素として含有する。本実施形態では、半導体層１２０に含まれるケイ素（Ｓｉ）濃度の平均値は、約１×１０16ｃｍ-3である。
【００２３】
半導体装置の製造者は、半導体層１２０の上にフォトレジスト１８０を塗布する（工程Ｐ１１０）。これによって、製造途中にある半導体装置として、半導体装置１００ａから半導体装置１００ｂが形成される（図３）。半導体装置１００ｂは、半導体層１２０の上に塗布されたフォトレジスト１８０を備える。
【００２４】
本実施形態では、フォトレジスト１８０は、ノボラック樹脂を含有する。本実施形態では、フォトレジスト１８０は、プロピレングリコール１-モノメチルエーテル２-アセタート（ＰＧＭＥＡ）を主成分として含有するとともに、５質量％以上のノボラック樹脂を含有する。
【００２５】
本実施形態では、フォトレジスト１８０は、次の製品１である。
製品１：東京応化工業株式会社製「ＴＬＯＲ−Ｎ００１」
ＰＧＭＥＡ含有量：７５質量％
ノボラック含有量：２０質量％
【００２６】
他の実施形態では、フォトレジスト１８０は、次の製品２であってもよい。
製品２：ＡＺエレクトロマテリアルズ社製「ＡＺ５２１４Ｅ」
ＰＧＭＥＡ含有量：７０質量％
ノボラック含有量：２８質量％
【００２７】
本実施形態では、製造者は、スピンコート法によって半導体層１２０の上にフォトレジスト１８０を塗布する。本実施形態では、製造者は、フォトレジスト１８０から作製されるネガ型レジストパターン１８２の厚さが１μｍ以上１０μｍ以下となるように、半導体層１２０の上にフォトレジスト１８０を塗布する。
【００２８】
フォトレジスト１８０を塗布した後（工程Ｐ１１０）、製造者は、フォトレジスト１８０からネガ型レジストパターン１８２を形成する（工程Ｐ１２０）。これによって、製造途中にある半導体装置として、半導体装置１００ｂから半導体装置ｃ（図４）を経て、半導体装置１００ｄ（図５）が形成される。ネガ型レジストパターン１８２は、半導体層１２０を露出させる開口部１８３を有する。
【００２９】
ネガ型レジストパターン１８２を形成する際、製造者は、まず、第１波長の紫外線ＵＶ１を用いてフォトレジスト１８０を露光する（図４）。本実施形態では、紫外線ＵＶ１の波長である第１波長は、３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下である。フォトレジスト１８０を露光する際、製造者は、フォトレジスト１８０のうち開口部１８３に対応する部分を、パターンマスクＰＭを用いて紫外線ＵＶ１から遮蔽する。
【００３０】
フォトレジスト１８０を露光した後、製造者は、半導体装置１００ｃにおけるフォトレジスト１８０を現像する（図５）。これによって、半導体層１２０の上にネガ型レジストパターン１８２が形成される。ネガ型レジストパターン１８２は、フォトレジスト１８０のうち露光された部分として残された部分である。ネガ型レジストパターン１８２は、開口部１８３の内側へ迫り出した形状（逆テーパ状）を成す。本実施形態では、ネガ型レジストパターン１８２の厚さは、１μｍ以上１０μｍ以下である。
【００３１】
ネガ型レジストパターン１８２を形成した後（工程Ｐ１２０）、製造者は、照射工程を行う（工程Ｐ１３０、図６）。照射工程（工程Ｐ１３０）において、製造者は、第１波長より短い第２波長の紫外線ＵＶ２を、ネガ型レジストパターン１８２に照射する。これによって、製造途中にある半導体装置１００ｅにおけるネガ型レジストパターン１８２を硬化させる。
【００３２】
本実施形態では、紫外線ＵＶ２の波長である第２波長は、１００ｎｍ以上３２０ｎｍ以下（例えば、１５７ｎｍ、１８５ｎｍ、１９３ｎｍ、２４８ｎｍ、２５４ｎｍ、３１３ｎｍなど）である。紫外線ＵＶ２の発生源は、ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、Ｆ２エキシマレーザ、低圧水銀ランプなどであってもよい。
【００３３】
照射工程（工程Ｐ１３０）において紫外線ＵＶ２を照射する時間であるＵＶ照射時間ｔｕｖは、５分以上２０分以下であることが好ましく、１０分以上１５分以下であることがいっそう好ましい。ＵＶ照射時間ｔｕｖの評価については後述する。
【００３４】
照射工程（工程Ｐ１３０）を終えた後、製造者は、ネガ型レジストパターン１８２が形成された半導体層１２０の上に金属膜１５０を形成する（工程Ｐ１４０）。これによって、製造途中にある半導体装置として、半導体装置１００ｅから半導体装置１００ｆが形成される（図７）。
【００３５】
金属膜１５０は、ネガ型レジストパターン１８２の開口部１８３から露出する半導体層１２０の上に形成される。金属膜１５０の形成に合わせて、ネガ型レジストパターン１８２の上には、金属膜１５０と同じ材質から成る金属膜１５０ｃｐが形成される。金属膜１５０ｃｐの成長に伴って、ネガ型レジストパターン１８２の開口部１８３には、ネガ型レジストパターン１８２を持ち上げる方向に内部応力Ｓ１が発生する。内部応力Ｓ１は、開口部１８３を外側に広がる方向へと変形させる。この開口部１８３の変形は、金属膜１５０の端部にバリ１５１を発生させる要因となる。
【００３６】
本実施形態では、金属膜１５０は、ニッケル（Ｎｉ）から主に成る。他の実施形態では、金属膜１５０は、パラジウム（Ｐｄ）、モリブデン（Ｍｏ）など他の金属から主に成ってもよい。
【００３７】
本実施形態では、金属膜１５０の厚さは、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。他の実施形態では、金属膜１５０の厚さは、２００ｎｍ未満であってもよいし、５００ｎｍ超過であってもよい。
【００３８】
本実施形態では、金属膜１５０の形成手法は、電子ビーム蒸着（ＥＢ蒸着）である。他の実施形態では、抵抗加熱蒸着であってもよいし、スパッタであってもよい。
【００３９】
金属膜１５０を形成した後（工程Ｐ１４０）、製造者は、ネガ型レジストパターン１８２を半導体層１２０から除去する（工程Ｐ１５０）。半導体層１２０からネガ型レジストパターン１８２を除去する際、ネガ型レジストパターン１８２の上に形成されていた金属膜１５０ｃｐは、ネガ型レジストパターン１８２と共に除去（リフトオフ）される。これによって、製造途中にある半導体装置として、半導体装置１００ｆから半導体装置１００ｇが形成される（図８）。ネガ型レジストパターン１８２を除去した後（工程Ｐ１５０）、種々の工程を経て、半導体装置が完成する。
【００４０】
Ａ−２．評価試験
図９は、ＵＶ照射時間ｔｕｖとバリ１５１の大きさＬｂとの関係を評価した結果を示すグラフである。図９の横軸は、照射工程（工程Ｐ１３０）において第２波長の紫外線ＵＶ２を照射した時間であるＵＶ照射時間ｔｕｖを示す。図９の縦軸は、金属膜１５０の端部に形成されるバリ１５１の大きさＬｂを示す。
【００４１】
図９の評価試験では、試験者は、次の製造条件で複数の試料を作製した。
・半導体層１２０の材質：窒化ガリウム（ＧａＮ）
・フォトレジスト１８０：東京応化工業株式会社製「ＴＬＯＲ−Ｎ００１」
・ネガ型レジストパターン１８２の厚さ：３μｍ
・紫外線ＵＶ１の発生装置：露光装置
・紫外線ＵＶ１の強度：２２２ｍＷ／ｃｍ2
・紫外線ＵＶ１の波長：４０５ｎｍ
・紫外線ＵＶ１の照射時間：５２０ｍ秒
・紫外線ＵＶ２の発生装置：低圧水銀ランプ
・紫外線ＵＶ２の強度および波長：１４７ｍＷ／ｃｍ2（波長２５４ｎｍ）、１８ｍＷ／ｃｍ2（波長１８５ｎｍ）、９ｍＷ／ｃｍ2（波長３１３ｎｍ）
・ＵＶ照射時間ｔｕｖ：０分、１分、５分、１０分、２０分
・金属膜１５０の材質：ニッケル（Ｎｉ）
・金属膜１５０の厚さＴｍ：２００ｎｍ、５００ｎｍ
【００４２】
図９の評価試験では、試験者は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を各試料の断面を観察することによって、バリ１５１の大きさＬｂを測定した。試験者は、１つの試料あたり３箇所において測定された値の平均値を評価値として利用した。
【００４３】
図１０は、バリ１５１の一例を示すＳＥＭ画像である。図１０の試料では、金属膜１５０の厚さＴｍは２００ｎｍであり、ＵＶ照射時間ｔｕｖは０分である。試験者は、金属膜１５０の表面から厚さ方向に突出したバリ１５１の突出長さを、バリ１５１の大きさＬｂとして測定した。
【００４４】
図９の評価試験によれば、バリ１５１の大きさＬｂを抑制する観点から、ＵＶ照射時間ｔｕｖは、５分以上２０分以下であることが好ましく、１０分以上１５分以下であることがいっそう好ましい。
【００４５】
図１１は、金属膜の厚さＴｍとバリ１５１の大きさＬｂとの関係を評価した結果を示すグラフである。図１１の横軸は、金属膜の厚さＴｍを示す。図１１の縦軸は、金属膜１５０の端部に形成されるバリ１５１の大きさＬｂを示す。
【００４６】
図１１の評価試験では、試験者は、次の製造条件で複数の試料を作製した後、図９の評価試験と同様にバリ１５１の大きさＬｂを測定した。
・半導体層１２０の材質：窒化ガリウム（ＧａＮ）
・フォトレジスト１８０：東京応化工業株式会社製「ＴＬＯＲ−Ｎ００１」
・ネガ型レジストパターン１８２の厚さ：３μｍ
・紫外線ＵＶ１の発生装置：露光装置
・紫外線ＵＶ１の強度：２２２ｍＷ／ｃｍ2
・紫外線ＵＶ１の波長：４０５ｎｍ
・紫外線ＵＶ１の照射時間：５２０ｍ秒
・紫外線ＵＶ２の発生装置：低圧水銀ランプ
・紫外線ＵＶ２の強度：１４７ｍＷ／ｃｍ2（波長２５４ｎｍ）、１８ｍＷ／ｃｍ2（波長１８５ｎｍ）、９ｍＷ／ｃｍ2（波長３１３ｎｍ）
・ＵＶ照射時間ｔｕｖ：１０分
・金属膜１５０の材質：ニッケル（Ｎｉ）
・金属膜１５０の厚さＴｍ：２００ｎｍ〜５００ｎｍ
【００４７】
図１１の評価試験によれば、金属膜１５０の厚さＴｍが大きくなるにしたがって、バリ１５１の大きさＬｂが大きくなることが分かる。金属膜１５０の耐熱性を向上させる観点から、金属膜１５０の厚さＴｍは、２００ｎｍ以上が好ましく、３００ｎｍ以上がいっそう好ましい。バリ１５１の大きさＬｂを抑制する観点から、金属膜１５０の厚さＴｍは、５００ｎｍ以下が好ましく、４００ｎｍ以下がいっそう好ましい。
【００４８】
図１２は、金属膜１５０の材質とバリ１５１の大きさＬｂとの関係を評価した結果を示す表である。図１２の評価試験では、試験者は、次の製造条件で複数の試料を作製した後、図９の評価試験と同様にバリ１５１の大きさＬｂを測定した。
・半導体層１２０の材質：窒化ガリウム（ＧａＮ）
・フォトレジスト１８０：東京応化工業株式会社製「ＴＬＯＲ−Ｎ００１」、ＡＺエレクトロマテリアルズ社製「ＡＺ５２１４Ｅ」
・ネガ型レジストパターン１８２の厚さ：３μｍ
・紫外線ＵＶ１の発生装置：露光装置
・紫外線ＵＶ１の強度：２２２ｍＷ／ｃｍ2
・紫外線ＵＶ１の波長：４０５ｎｍ
・紫外線ＵＶ１の照射時間：５２０ｍ秒（ＴＬＯＲ−Ｎ００１の場合）、１００ｍ秒（ＡＺ５２１４Ｅの場合）
・紫外線ＵＶ２の発生装置：低圧水銀ランプ
・紫外線ＵＶ２の強度：１４７ｍＷ／ｃｍ2（波長２５４ｎｍ）、１８ｍＷ／ｃｍ2（波長１８５ｎｍ）、９ｍＷ／ｃｍ2（波長３１３ｎｍ）
・ＵＶ照射時間ｔｕｖ：０分（ＵＶ照射なし）、１０分
・金属膜１５０の材質：パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）
・金属膜１５０の厚さＴｍ：２００ｎｍ
【００４９】
ヤング率が１２１ＧＰａであるパラジウム（Ｐｄ）では、照射工程（工程Ｐ１３０）によるバリ１５１の抑制効果を確認できなかった。ヤング率が２００ＧＰａであるニッケル（Ｎｉ）では、照射工程（工程Ｐ１３０）を行った場合にバリ１５１の大きさが１０分の１程度に抑制されており、照射工程（工程Ｐ１３０）によるバリ１５１の抑制効果を確認できた。ヤング率が３２９ＧＰａであるモリブデン（Ｍｏ）では、照射工程（工程Ｐ１３０）を行った場合にバリ１５１の大きさが半分程度に抑制されており、照射工程（工程Ｐ１３０）によるバリ１５１の抑制効果を確認できた。
【００５０】
図１２の評価試験によれば、バリ１５１の大きさを抑制する観点から、ヤング率が１２１ＧＰａより大きい金属を金属膜１５０に用いる場合、照射工程（工程Ｐ１３０）が効果的であることが分かる。また、ヤング率が１２１ＧＰａより大きく３２９ＧＰａ以下である金属を金属膜１５０に用いる場合、照射工程（工程Ｐ１３０）がいっそう効果的であることが分かる。
【００５１】
Ａ−３．効果
以上説明した実施形態によれば、ネガ型レジストパターン１８２の上に形成される金属膜１５０ｃｐの応力に対するネガ型レジストパターン１８２の強度を向上させることができる。そのため、金属膜１５０を形成する工程において、ネガ型レジストパターン１８２の開口部１８３が持ち上がることを防止できる。したがって、半導体層１２０の上に形成される金属膜１５０のパターンの端部に発生するバリ１５１を抑制できる。その結果、ニッケル（Ｎｉ）から主に成る金属膜１５０のパターンを備える半導体装置の電気特性を向上させることができる。
【００５２】
また、フォトレジスト１８０は、ノボラック樹脂を含有するため、ネガ型レジストパターン１８２を容易に形成できる。フォトレジスト１８０は、ＰＧＭＥＡを主成分として含有するとともに、５質量％以上のノボラック樹脂を含有するため、ネガ型レジストパターンをいっそう容易に形成できる。
【００５３】
また、照射工程（工程Ｐ１３０）において第２波長の紫外線ＵＶ２を照射するＵＶ照射時間ｔｕｖは、５分以上２０分以下であるため、ネガ型レジストパターン１８２を十分に硬化させることができる。
【００５４】
また、紫外線ＵＶ１の第１波長は、３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下であるため、フォトレジスト１８０からネガ型レジストパターン１８２を容易に形成できる。
【００５５】
また、紫外線ＵＶ２の第２波長は、１００ｎｍ以上３２０ｎｍ以下であるため、ネガ型レジストパターン１８２を十分に硬化させることができる。
【００５６】
また、金属膜１５０の厚さＴｍは、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であるため、金属膜１５０の厚さＴｍに対するバリ１５１の大きさＬｂを抑制できる。
【００５７】
また、ネガ型レジストパターン１８２の厚さは、１μｍ以上１０μｍ以下であるため、ネガ型レジストパターン１８２の強度を十分に確保できる。
【００５８】
また、半導体層１２０は、窒化ガリウム（ＧａＮ）から主に成るため、窒化ガリウム（ＧａＮ）系の半導体装置の電気特性を向上させることができる。
【００５９】
Ｂ．他の実施形態
本発明は、上述した実施形態、実施例および変形例に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、実施形態、実施例および変形例における技術的特徴のうち、発明の概要の欄に記載した各形態における技術的特徴に対応するものは、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えおよび組み合わせを行うことが可能である。また、本明細書中に必須なものとして説明されていない技術的特徴については、適宜、削除することが可能である。
【００６０】
上述の実施形態において、金属膜１５０は、半導体層１２０に対してショットキー接合してもよいし、半導体層１２０に対してオーミック接合してもよい。金属膜１５０の材質は、ニッケル（Ｎｉ）に限らず、パラジウム（Ｐｄ）およびモリブデン（Ｍｏ）など他の金属であってもよい。金属膜１５０の上に他の金属膜が形成されてもよい。金属膜１５０の上に絶縁膜が形成されてもよい。
【００６１】
本発明が適用される半導体装置は、半導体層の上に金属膜が形成された半導体装置であればよく、ショットキーバリアダイオード、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）、接合型トランジスタ、バイポーラトランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＥＳＦＥＴ（metal-semiconductor field effect transistor）およびサイリスタなどであってもよい。
【００６２】
上述の実施形態において、基板１１０の材質は、窒化ガリウム（ＧａＮ）に限らず、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ケイ素（Ｓｉ）、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）および炭化ケイ素（ＳｉＣ）などのいずれであってもよい。
【００６３】
上述の実施形態において、半導体層１２０は、ｎ型半導体層に限らず、ｐ型半導体層であってもよい。半導体層１２０は、III−V族半導体およびIV族半導体のいずれであってもよい。半導体層１２０は、窒化物半導体、ケイ素（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）およびヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）のいずれであってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１００，１００ａ〜１００ｇ…半導体装置
１１０…基板
１２０…半導体層
１５０…金属膜
１５０ｃｐ…金属膜
１５１…バリ
１８０…フォトレジスト
１８２…ネガ型レジストパターン
１８３…開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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