(57)【要約】      （修正有）【課題】高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法及びそのゲート構造を提供する。【解決手段】半導体基板上に互いに異なる電子ビーム感度を有する第１レジスト、第２レジスト及び第３レジストを塗布する第１段階と、電子ビームを用いた第１露光工程を行った後、前記第３レジストを選択的に現像する第２段階と、前記第３レジストが選択現像された幅よりも相対的に広い領域の前記第２レジストを選択現像してゲート頭４０２領域を画定する第３段階と、前記第３レジスト及び第２レジストがそれぞれ選択現像された半導体基板上に電子ビームを用いた第２露光工程を行った後、前記第１レジストを前記第２段階及び第３段階の現像よりも相対的に低温で選択現像する第４段階と、前記選択現像されたレジストに沿って金属物質を蒸着した後、前記レジストを除去して前記ゲート頭及びゲート脚４０４を有するＴ−ゲートを形成する第５段階とを含む。【選択図】図４Ａ
2008118087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法であって、
半導体基板上に互いに異なる電子ビーム感度を有する第１レジスト、第２レジスト及び第３レジストを塗布する第１段階と、
前記第１レジスト、第２レジスト及び第３レジストが塗布された半導体基板上に電子ビームを用いた第１露光工程を行った後、前記第３レジストを選択的に現像する第２段階と、
前記第３レジストが選択現像された幅よりも相対的に広い領域の前記第２レジストを選択現像してゲート頭領域を画定する第３段階と、
前記第３レジスト及び第２レジストがそれぞれ選択現像された半導体基板上に電子ビームを用いた第２露光工程を行った後、前記第１レジストを前記第２段階及び第３段階の現像よりも相対的に低温で屈曲した形態に選択現像する第４段階と、
前記選択現像された第１レジスト、第２レジスト及び第３レジストに沿って金属物質を蒸着した後、前記第１レジスト、第２レジスト及び第３レジストを除去して前記ゲート頭及びゲート脚を有するＴ−ゲートを形成する第５段階と
を含む高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法。
【請求項２】
前記第１レジストは、ＰＭＭＡレジストを用いて９０ｎｍ〜１１０ｎｍの厚さに塗布されることを特徴とする請求項１に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法。
【請求項３】
前記第２レジストは、ＰＭＧＩレジストを用いて４５０ｎｍ〜５５０ｎｍの厚さに塗布されることを特徴とする請求項１に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法。
【請求項４】
前記第３レジストは、ＰＭＭＡ−ＭＡＡレジストを用いて１８０ｎｍ〜２２０ｎｍの厚さに塗布されることを特徴とする請求項１に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法。
【請求項５】
前記第１露光工程は、９０μＣ／ｃｍ２〜１００μＣ／ｃｍ２のエネルギー強度で行われることを特徴とする請求項１に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法。
【請求項６】
前記第２段階での現像は、ＭＩＢＫ：ＩＰＡの比率を１:３とする現像溶液を用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法。
【請求項７】
前記第３段階での現像は、ＰＭＧＩ-１０１の現像溶液を用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法。
【請求項８】
前記第２露光工程は、１０００μＣ／ｃｍ２〜４０００μＣ／ｃｍ２のエネルギー強度で行われることを特徴とする請求項１に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法。
【請求項９】
前記第４段階での現像は、ＭＩＢＫ：ＩＰＡの比率を１:３とする現像溶液を用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法。
【請求項１０】
前記第４段階での現像は、−１５℃〜−２５℃の低温の温度条件で行われることを特徴とする請求項９に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法。
【請求項１１】
前記第４段階での屈曲した形態は、その断面が底のない台形状につながっているジグザグ状であることを特徴とする請求項１に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法。
【請求項１２】
前記第４段階での屈曲した形態は、その断面が多数の亀甲括弧状につながっているジグザグ状であることを特徴とする請求項１に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法。
【請求項１３】
前記第４段階での屈曲した形態は、その断面が半円状につながっているジグザグ状であることを特徴とする請求項１に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法。
【請求項１４】
前記金属物質は、Ｔｉ、Ｐｔ及びＡｕを用いて順次蒸着されることを特徴とする請求項１に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法。
【請求項１５】
前記金属物質のそれぞれは、Ｔｉが２５ｎｍ〜３５ｎｍの厚さ、Ｐｔが１０ｎｍ〜２０ｎｍの厚さ、Ａｕが２３０ｎｍ〜２７０ｎｍの厚さに蒸着されることを特徴とする請求項１２に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法。
【請求項１６】
高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート構造であって、
半導体基板上に相対的に幅が狭く形成されるゲート脚と、前記ゲート脚上に形成され、前記ゲート脚よりも相対的に幅が広く形成されるゲート頭とを含み、
前記ゲート脚は、上部から見た断面が屈曲した形態であることを特徴とする高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート構造。
【請求項１７】
前記屈曲した形態は、その断面が底のない台形状につながっているジグザグ状であることを特徴とする請求項１６に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート構造。
【請求項１８】
前記屈曲した形態は、その断面が亀甲括弧状につながっているジグザグ状であることを特徴とする請求項１６に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート構造。
【請求項１９】
前記屈曲した形態は、その断面が半円状につながっているジグザグ状であることを特徴とする請求項１６に記載の高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の製造方法及びその構造に関し、より詳細には、高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法及びそのゲート構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、衛星放送受信機や、高速論理回路、電力モジュールなどに主に用いられている高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ：Ｈｉｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの高速素子では速い変調のために短いゲート幅が要求されると共に、高い電流の通過のために広い面積のパターンが要求されている。
【０００３】
それにより、その断面形状が「Ｔ」字状のＴ−ゲートが用いられているが、このようなＴ−ゲートは、図１Ａに示すように、ゲート頭１０２とゲート脚１０４とを含んで構成され、ゲート脚１０４の幅を縮小しながらも小さなゲート抵抗を維持できるという長所から、III-Ｖ化合物の半導体素子で多く用いられている。
【０００４】
このようなＴ−ゲートで５０ｎｍ以下のゲート脚を有するゲート構造を製造するためには、Ｔ−ゲートを露光する工程（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）と金属蒸着の後にＴ−ゲートを半導体基板上に安定して形成する工程とが非常に重要である。
【０００５】
まず、従来の５０ｎｍ以下のゲート脚を有するＴ−ゲートの露光工程では、順方向散乱とゲート頭の露光による影響によってゲート脚の解像度が決定される。このとき、電子の影響は電子ビーム装置の加速電圧を増加させればその影響を減少させることができ、最下層に形成されるレジストの敏感度を減少させてゲート頭の露光による影響を減少させることができる。ここで、レジストは、例えば低温で現像する場合、敏感度が低下し得る。
【０００６】
このような電子ビーム露光工程を用いて５０ｎｍ以下のゲート脚を有するＴ−ゲートを製造するためには、略１００ＫｅＶの加速電圧を有する電子ビームを用いて露光工程を行わなければならないため、コストが多くかかり、高い加速電圧により半導体基板の損傷が生じるという問題があった。
【０００７】
次に、従来の直線型ゲート脚構造を有するＴ−ゲートは、ゲート抵抗の増加を防止するために、ゲート頭の大きさは減少させず、その特性を向上させるために、ゲート脚の大きさを５０ｎｍ以下に減少させて製造する。しかしながら、これはゲート脚の大きさがゲート頭を支持できなくなって、金属蒸着及びレジストの除去後に安定的に形成されず、図１Ｂに示すように、横倒れする現象が生じてしまう。
【０００８】
このような高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）などの電界効果トランジスタで形成されたＴ−ゲートが横倒れすると、ショットキー接触特性が低下して、半導体素子の電気的特性が低下してしまうという問題があった。
【０００９】
従って、従来は幅の広いゲート頭と幅の狭いゲート脚とを有するＴ−ゲートを形成するために、相対的に高い加速電圧を有する電子ビームを用いて露光工程を行い、形成されたＴ−ゲートが安定的に形成されず、横に倒れる現象が発生し、それによりコストが多くかかり、半導体素子の特性を低下させるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、相対的に低い加速電圧を有する電子ビームを用いる露光工程を通じた高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法及びそのゲート構造を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、その断面が屈曲した形態のゲート脚を含む安定したゲートを形成できる高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法及びそのゲート構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の一観点によれば、高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法であって、半導体基板上に互いに異なる電子ビーム感度を有する第１レジスト、第２レジスト及び第３レジストを塗布する第１段階と、前記第１レジスト、第２レジスト及び第３レジストが塗布された半導体基板上に電子ビームを用いた第１露光工程を行った後、前記第３レジストを選択的に現像する第２段階と、前記第３レジストが選択現像された幅よりも相対的に広い領域の前記第２レジストを選択現像してゲート頭領域を画定する第３段階と、前記第３レジスト及び第２レジストがそれぞれ選択現像された半導体基板上に電子ビームを用いた第２露光工程を行った後、前記第１レジストを前記第２段階及び第３段階の現像よりも相対的に低温で屈曲した形態に選択現像する第４段階と、前記選択現像された第１レジスト、第２レジスト及び第３レジストに沿って金属物質を蒸着した後、前記第１レジスト、第２レジスト及び第３レジストを除去して前記ゲート頭及びゲート脚を有するＴ−ゲートを形成する第５段階とを含む高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート形成方法を提供する。
【００１３】
上記目的を達成するための本発明の他の観点によれば、高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート構造であって、半導体基板上に相対的に幅が狭く形成されるゲート脚と、前記ゲート脚上に形成され、前記ゲート脚よりも相対的に幅が広く形成されるゲート頭とを含み、前記ゲート脚は上部から見た断面が屈曲した形態であることを特徴とする高電子移動度トランジスタのＴ−ゲート構造を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ゲート頭部分よりも相対的に幅の狭いゲート脚が直線状に形成されるＴ−ゲートを形成する従来の方法とは異なり、半導体基板上に互いに異なる電子ビーム感度を有する第１レジスト、第２レジスト及び第３レジストを塗布し、第１レジスト、第２レジスト及び第３レジストが塗布されている半導体基板上に電子ビームを用いた第１露光工程を行った後、第３レジストを選択的に現像し、第３レジストが選択現像されている幅よりも相対的に広い領域の第２レジストを選択現像してゲート頭領域を画定し、第３レジスト及び第２レジストがそれぞれ選択現像されている半導体基板上に電子ビームを用いた第２露光工程を行った後、第１レジストを第２レジスト及び第３レジストの現像よりも相対的に低温で屈曲した形態に選択現像し、選択現像された第１レジスト、第２レジスト及び第３レジストに沿って金属物質を蒸着した後、第１レジスト、第２レジスト及び第３レジストを除去してゲート頭及びゲート脚を有するＴ−ゲートを形成することで、電子ビームを用いた第１及び第２露光工程と互いに異なる溶液及び温度での現像を通じて屈曲した形態のゲート脚を有する安定したＴ−ゲートを形成できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
図２Ａ乃至図２Ｆは、本発明に従って電子ビームを用いたリソグラフィ工程によりＴ−ゲートを形成する過程を示す工程順序図である。
【００１７】
図２Ａを参照すれば、半導体基板２００上に第１レジスト２０２、第２レジスト２０４及び第３レジスト２０６を順次塗布する。ここで、第１レジスト２０２は、例えばＰＭＭＡ（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｅ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）レジストを９０ｎｍ〜１１０ｎｍの厚さに塗布し、第２レジスト２０４は、例えばＰＭＧＩ（ｐｏｌｙ−ｄｉｍｅｔｈｙｌｇｕｔａｒｉｍｉｄｅ）レジストを４５０ｎｍ〜５５０ｎｍの厚さに塗布し、第３レジスト２０６は、例えばＰＭＭＡ−ＭＡＡ(ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｅ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ−ｍｅｔｈｙｌｅ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ)レジストを１８０ｎｍ〜２２０ｎｍの厚さに塗布する。また、第１レジスト２０２、第２レジスト２０４及び第３レジスト２０６は、例えばスピンコーティングなどの方式により塗布することができる。以下、前記第１、第２及び第３レジスト２０２、２０４、２０６からなる積層構造を単に「構造」と称する。
【００１８】
そして、それぞれのレジストを塗布した後に、１８０℃〜２００℃の温度条件で略５分間ベークし、このような構造物を略１０分間大気中で冷やしてから第１露光工程を行うが、第１露光工程は、例えば９０μＣ／ｃｍ２〜１００μＣ／ｃｍ２のエネルギー強度で行われる。このような露光工程を行った後にＭＩＢＫ：ＩＰＡの比率を１:３とする現像溶液を用いて、図２Ｂに示すように、最上部に形成されている第３レジスト２０６、即ちＰＭＭＡ−ＭＡＡレジストを常温で選択的に現像する。
【００１９】
次に、第３レジスト２０６が選択的に除去された半導体基板２００で、例えばＰＭＧＩ-１０１などの現像溶液を用いて、図２Ｃに示すように、ゲート頭が形成される領域を画定するように中間部に形成されている第２レジスト２０４、即ちＰＭＧＩレジストを常温で選択的に現像する。このとき、第２レジスト２０４の現像後に幅の広い領域が現像される理由は、同一のエネルギー強度で電子ビームが照射されても第３レジスト２０６と第２レジスト２０４とが互いに異なる電子ビーム感度を有するので、レジストの現像後にその幅が異なるようになる。
【００２０】
一方、第２レジスト２０４が選択的に除去された半導体基板２００に対して第２露光工程を行うが、このような第２露光工程は、例えば１０００μＣ／ｃｍ２〜４０００μＣ／ｃｍ２のエネルギー強度で行われ、第２レジスト２０４が選択的に除去されてゲート頭が形成される領域として画定されている領域の中央に整列して露光した後に、ＭＩＢＫ：ＩＰＡの比率を１:３とする現像溶液を用いて、例えば−１５℃〜−２５℃の低温の温度条件で現像して、図２Ｄに示すように、最下部に形成されている第１レジスト２０２、即ちＰＭＭＡレジストを選択的に除去する。このとき、第１レジスト２０２が選択的に除去されている領域は、図２Ｃで画定されたゲート頭領域に比べて、幅の狭いゲート脚領域として画定される。ここで、形成された幅の狭いゲート脚領域は、その断面が屈曲した形態、例えば底のない台形状がつながっているジグザグ状、亀甲括弧状がつながっているジグザグ状、半円状がつながっているジグザグ状などを有することができ、その形成方法についての詳細な説明は後述する。
【００２１】
このような過程を通じて、ゲート頭部分が現像されて残った最下部の第１レジスト２０２であるＰＭＭＡレジストにのみ電子ビームが照射されてレジストによる順方向散乱が減少されることができ、低温で現像するため、最下部の第１レジスト２０２であるＰＭＭＡレジストの敏感度が減少して第１露光工程による影響を減少させることができる。
【００２２】
その次に、図２Ｅに示すように、それぞれの電子ビーム感度に応じて第１レジスト２０２、第２レジスト２０４及び第３レジスト２０６が選択的に除去された領域に金属物質を蒸着して幅の広いゲート頭と、幅の狭いゲート脚とを有するＴ−ゲート２０８を形成する。ここで、金属物質は、例えばＴｉ、Ｐｔ、Ａｕなどを用いて多層に蒸着し、Ｔｉ、Ｐｔ及びＡｕを用いて順次蒸着する場合、Ｔｉは例えば２５ｎｍ〜３５ｎｍの厚さ、Ｐｔは例えば１０ｎｍ〜２０ｎｍの厚さ、Ａｕは例えば２３０ｎｍ〜２７０ｎｍの厚さに蒸着され得る。
【００２３】
最後に、第１レジスト２０２、第２レジスト２０４及び第３レジスト２０６の内部にＴ−ゲート２０８が形成されている半導体基板２００の上部に残っている第１レジスト２０２、第２レジスト２０４及び第３レジスト２０６を例えば、Ａｒ、Ｏ２などを用いたアッシング工程により除去して、図２Ｆに示すように、半導体基板２００上部にＴ−ゲート２０８を形成する。
【００２４】
従って、半導体素子のトランジスタを製造する過程において、電子ビームを用いた第１露光工程及び第２露光工程により相対的に幅の広いゲート頭と相対的に幅の狭いゲート脚とを有するＴ−ゲートを形成することができる。
【００２５】
図３Ａ及び図３Ｂは、従来常温で現像する場合と、本発明による低温で現像する場合の特性を示す図であって、Ｔ−ゲートの頭部分の露光工程がゲート脚の形成に及ぼす影響を比較したグラフであるが、ＰＭＭＡレジストのみを塗布してゲート頭部分の露光工程とゲート脚部分の露光工程のために電子ビームを照射する場合と、ゲート脚部分の露光工程のみのために電子ビームを照射する場合について示し、それぞれの場合、常温(２０℃)で現像するか、または低温(-２０℃)でＭＩＢＫ：ＩＰＡの比率を１:３とする現像溶液を用いて略３０秒間現像した場合を比較した結果を示す。
【００２６】
このような比較の結果、図３Ａに示すように、常温で現像すれば、ゲート頭部分の露光工程による影響が発生する場合、実現可能な最小ゲート線の幅は１００ｐＣ／ｃｍで略３５ｎｍであり、９０ｐＣ／ｃｍでは完全に現像されないことが分かる。また、ゲート頭部分の露光工程による影響が発生しない場合、実現可能な最小ゲート線の幅は４００ｐＣ／ｃｍで略２０ｎｍであり、３６０ｐＣ／ｃｍでは完全に現像されないことが分かる。従って、常温で現像した場合にゲート頭部分の露光工程による影響により実現可能な最小ゲート線の幅は２０ｎｍから３５ｎｍと大きくなって、小さなゲートの実現に適しないことが分かる。
【００２７】
また、図３Ｂに示すように、低温で現像すれば、ゲート頭部分の露光工程による影響が発生する場合、実現可能な最小ゲート線の幅は１６００ｐＣ／ｃｍで略２０ｎｍであり、ゲート頭部分の露光工程による影響が発生しない場合、実現可能な最小ゲート線の幅は２４００ｐＣ／ｃｍで略２０ｎｍであることが分かる。従って、低温で現像した場合にゲート頭部分の露光工程による影響により実現可能な最小ゲート線幅は変化せず、ゲート頭部分の露光工程による影響を防止することができるため、小さなゲート実現に適していることが分かる。
【００２８】
従って、電子ビームを用いた第１及び第２露光工程を行った後に低温でそれを現像する場合、より微細なＴ−ゲートを形成することができる。
【００２９】
図４Ａ乃至図４Ｅは、本発明に従ってゲート脚が屈曲した形態に形成されることを示す図である。
【００３０】
図４Ａ乃至図４Ｅを参照すれば、相対的に幅の広いゲート頭４０２と、相対的に幅の狭いゲート脚４０４とを有するＴ−ゲートの形成において、本発明では、図４Ａに示すように、一実施形態によるゲート脚４０４の断面が屈曲した形態、例えばその断面が底のない台形状がつながっているジグザグ状に形成するが、その屈曲した形態によるパターン形成において、図４Ｂに示すように、ｈの長さは５０ｎｍ〜２５０ｎｍが好ましく、ｗの長さは０.２５μm〜１０μmが好ましく、図４Ｃに示すように、ゲート頭４０２ｃを支持するゲート脚４０４ｃの他の実施形態としてその断面が亀甲括弧状のつながっているジグザグ状に形成することができ、図４Ｄに示すように、ゲート頭４０２ｄを支持するゲート脚４０４ｄの他の実施形態としてその断面が半円状のつながっているジグザグ状に形成することができる。ここで、図４Ａのゲート頭４０２とゲート脚４０４の製造結果を電子顕微鏡により撮影すれば、図４Ｅに示すように、相対的に幅の広いゲート頭４０２を安定的に支える屈曲したゲート脚４０４を形成できるため、ゲート脚の幅を略３５ｎｍの厚さに形成してもＴ−ゲートが金属の蒸着及び除去後に安定したショットキー接合を実現することができる。
【００３１】
特に、従来の直線状のゲート脚を有するＴ−ゲートと、本発明による屈曲した形態のゲート脚を有するＴ−ゲートとを、図１Ｂ及び図４Ｅを参照して比較すれば、従来の直線状のゲート脚を有するＴ−ゲートは、図１Ｂに示すように、ゲート脚の幅が略３５ｎｍである場合にＴ−ゲートが横に倒れる現象が生じることが分かり、本発明による屈曲した形態(例えば、底のない台形状がつながっているジグザグ状、亀甲括弧状がつながっているジグザグ状、半円状がつながっているジグザグ状など)のゲート脚を有するＴ−ゲートを形成する場合、図４Ｅに示すように、ゲート脚の幅が略３５ｎｍの場合でもＴ−ゲートが安定的に形成されて横倒れしないことが分かる。
【００３２】
図５は、本発明の一実施形態に従って電子ビームを用いた第１及び第２露光工程と低温現像を通じて２０ｎｍのＴ−ゲートを形成するためのＴ状レジストパターンの断面図であって、略２０ＫｅＶの加速電圧を有する電子ビームと略１０μmの絞りを用いてＴ型レジストパターンを形成する。第１及び第２露光工程により順方向散乱と、ゲート頭露光工程による影響とを減少させることができ、略２０ｎｍのゲート脚を有するＴ型レジストパターン構造が正常に形成されていることが分かる。また、金属の蒸着及びレジストの除去を容易にするために、中間部に位置するＰＭＧＩレジストが最上部のＰＭＭＡ−ＭＡＡレジストよりも相対的により広い幅を有するように形成されて金属の蒸着後にレジストが容易に除去されることが分かる。更に、中間部のＰＭＧＩレジストは最下部のＰＭＭＡと現像される溶液が異なるため、最下部のＰＭＭＡレジストを現像することなく中間部のＰＭＧＩレジストのみを現像することができ、再現性を向上させることができる。
【００３３】
図６は、本発明による高電子移動度トランジスタを製造するに際して用いられるエピタキシャル構造（Ｅｐｉｔａｘｉａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を示す図である。ガリウム砒素基板上に順にＩｎ０．２Ｇａ０．８Ａｓ層を略１２ｎｍに、Ａｌ０．２５Ｇａ０．７５Ａｓ層を略３.５ｎｍに、シリコンデルタドーピング層、Ａｌ０．２５Ｇａ０．７５Ａｓ層を略１５ｎｍに、そしてｎ＋ＧａＡＳ層を略４０ｎｍに成長し、トランジスタを製造する活性領域を画定するために、Ｈ３ＰＯ４：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏの比率を１:１:２５とする溶液を用いて略３０秒間メサエッチングを行い、その上にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕの厚さがそれぞれ略１００ｎｍ、３０ｎｍ及び３００ｎｍとなるように蒸着した後、略４３０℃の温度で熱工程を行ってオーミック接触層を形成し、ソース領域及びドレイン領域を形成する。
【００３４】
このようなソース領域及びドレイン領域が形成されている半導体基板上に本発明に従って電子ビームを用いてＴ−ゲートを形成した後にクエン酸に基づくエッチング溶液を用いてゲートリセスを行う。
【００３５】
また、図７は本発明によるＴ−ゲート、ソース及びドレインを含む高電子移動度トランジスタを示す図であって、このような電子顕微鏡写真によりソース領域及びドレイン領域の間に屈曲した形態のゲート脚を有するＴ−ゲートが位置していることが分かる。ここで、図面符号７０２は高電子移動度トランジスタのソースを示し、図面符号７０４は高電子移動度トランジスタのドレインを示し、図面符号７０６は高電子移動度トランジスタのゲートを示す。
【００３６】
ここで、図８Ａは、本発明に従って製造された高電子移動度トランジスタの直流特性の測定結果を示す図であり、図８Ｂは、本発明に従って製造された高電子移動度トランジスタの超高周波特性の測定結果を示す図である。図８Ａに示すように、本発明に従って製造された高電子移動度トランジスタは最高直流利得が略５６０ｍＳ／ｍｍとなることが分かり、図８Ｂに示すように、本発明に従って製造された高電子移動度トランジスタは電流利得遮断周波数が略２００ＧＨｚ、最大発振周波数（ｆｍａｘ）が略１６０ＧＨｚとなることが分かり、優れた特性の高電子移動度トランジスタを製造できることが分かる。
【００３７】
従って、本発明による電子ビームを用いて第１及び第２露光工程により屈曲した形態のゲート脚を有するＴ−ゲートを含む高電子移動度トランジスタを製造する場合、数十ナノメートル大きさのＴ−ゲートを有するトランジスタを安定的に製造することができる。
【００３８】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１Ａ】従来技術に従って形成される一般のＴ−ゲートを示す図である。
【図１Ｂ】従来技術に従って形成される一般のＴ−ゲートを示す図である。
【図２Ａ】本発明に従って電子ビームを用いたリソグラフィ工程によりＴ−ゲートを形成する過程を示す工程順序図である。
【図２Ｂ】本発明に従って電子ビームを用いたリソグラフィ工程によりＴ−ゲートを形成する過程を示す工程順序図である。
【図２Ｃ】本発明に従って電子ビームを用いたリソグラフィ工程によりＴ−ゲートを形成する過程を示す工程順序図である。
【図２Ｄ】本発明に従って電子ビームを用いたリソグラフィ工程によりＴ−ゲートを形成する過程を示す工程順序図である。
【図２Ｅ】本発明に従って電子ビームを用いたリソグラフィ工程によりＴ−ゲートを形成する過程を示す工程順序図である。
【図２Ｆ】本発明に従って電子ビームを用いたリソグラフィ工程によりＴ−ゲートを形成する過程を示す工程順序図である。
【図３Ａ】従来技術に従って常温で現像する場合の特性図である。
【図３Ｂ】本発明に従って低温で現像する場合の特性図である。
【図４Ａ】本発明に従ってゲート脚が屈曲した形態に形成されることを示す図である。
【図４Ｂ】本発明に従ってゲート脚が屈曲した形態に形成されることを示す図である。
【図４Ｃ】本発明に従ってゲート脚が屈曲した形態に形成されることを示す図である。
【図４Ｄ】本発明に従ってゲート脚が屈曲した形態に形成されることを示す図である。
【図４Ｅ】本発明に従ってゲート脚が屈曲した形態に形成されることを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に従って電子ビームを用いた第１及び第２露光工程と低温現像を通じて２０ｎｍのＴ−ゲートを形成するためのＴ型レジストパターンの断面図である。
【図６】本発明による高電子移動度トランジスタを製造するに際して用いられるエピタキシャル構造を示す図である。
【図７】本発明によるＴ−ゲート、ソース及びドレインを含む高電子移動度トランジスタを示す図である。
【図８Ａ】本発明に従って製造された高電子移動度トランジスタの直流特性の測定結果を示す図である。
【図８Ｂ】本発明に従って製造された高電子移動度トランジスタの超高周波特性の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０２、４０２      ゲート頭
１０４、４０４      ゲート脚
２００      半導体基板
２０２      第１レジスト
２０４      第２レジスト
２０６      第３レジスト
２０８      Ｔ−ゲート
７０２      高電子移動度トランジスタのソース
７０４      高電子移動度トランジスタのドレイン
７０６      高電子移動度トランジスタのゲート
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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