(57)【要約】      （修正有）【課題】金属リフトオフ技術の間に損傷を受けやすい、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）のような半導体の歩留まりを改善する。【解決手段】本発明の重要な一面によれば、半導体上におけるサブミクロン寸法の構造のような比較的脆い構造に対する損傷は、接着テープを利用してサブミクロン寸法の構造の極めて近傍にある不所望の金属を剥離することによって最小限に抑えられる。接着テープを用いて不所望の金属を剥離することによってサブミクロン寸法の構造に対する損傷が最小限に抑えられ、かくして歩留まりが改善される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の：
１またはそれより多いフォトレジスト層およびその上の不所望のメタライゼーション層を含む半導体ディバイスを形成し；
上記の不所望メタライゼーション層に接着テープを適用し；そして
上記接着テープを上記半導体ディバイスから剥離して上記不所望メタライゼーション層を除去し、それによって該半導体ディバイスに対する損傷を最小限に抑える
工程を含む半導体の作製方法。
【請求項２】
ディバイスを溶媒中に浸漬して１またはそれより多いフォトレジスト材料層を除去する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
浸漬工程を剥離工程の後に行う、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
接着テープをウェーハ−フレームフィルム適用機で適用する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
適用工程が、次の：
半導体ディバイスをウェーハチャックの中に配置し；
テープを上記半導体ディバイスの上に配置し；
上記テープに圧力を適用してそのテープを上記ディバイスに粘着させ；そして上記テープをカットする
工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ＨＥＭＴを形成する方法であって、
（ａ）多層ＨＥＭＴ構造を形成し；
（ｂ）該多層ＨＥＭＴ構造上に電極構造を形成し、この工程は
（ｉ）１またはそれより多いフォトレジスト層を適用し；
（ｉｉ）メタライゼーションを施して電極並びに不所望のメタライゼーション層を形成する
工程を含み；
（ｃ）該不所望メタライゼーション層に接着テープを適用し；そして
（ｄ）該接着テープおよび該不所望メタライゼーション層を剥離する
工程を含む上記の方法。
【請求項７】
フォトレジストの１またはそれより多い層を除去する工程をさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
フォトレジストの除去工程が構造を溶媒中に浸漬する工程を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
フォトレジストの除去工程を剥離工程の後に行う、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
ＨＢＴを形成する方法であって、
（ａ）多層ＨＢＴ構造を形成し；
（ｂ）該多層ＨＢＴ構造上に電極構造を形成し、この工程は
（ｉ）１またはそれより多いフォトレジスト層を適用し；
（ｉｉ）メタライゼーションを施して電極並びに不所望のメタライゼーション層を形成する
工程を含み；
（ｃ）該不所望メタライゼーション層上の該メタライゼーション層に接着テープを適用し；そして
（ｄ）該接着テープおよび該不所望メタライゼーション層を剥離する
工程を含む上記の方法。
【請求項１１】
フォトレジストの１またはそれより多い層を除去する工程をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
フォトレジストの除去工程が構造を溶媒中に浸漬する工程を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
フォトレジストの除去工程を剥離工程の後に行う、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は半導体の作製方法、さらに詳しくは、不所望の金属のリフトオフ中に半導体ディバイスに対する損傷を無くする、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）半導体およびヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）半導体のような半導体の作製方法に関する。
【０００２】
２．従来技術の説明
高電子移動度トランジスタ類（ＨＥＭＴ類）は、この技術分野で周知である。このようなＨＥＭＴ類の例は、米国特許第６，２３２，６２４号；同第６，１７７，６８５号；同第６，１００，５４２号；同第６，０４９，０９７号；同第６，０２８，３２８号および同第５，９７６，９２０号明細書、並びに共通に所有されている米国特許第５，６６８，３８７号および同第５，５２８，７６９号明細書に開示されている。ＨＥＭＴ類は、また、次の文献においても詳細に扱われている：Ｍｕｒｔｉ等のＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ、第４８巻、第１２号、２０００年１２月、第２５７９−２５８７頁の、“Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ−Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｓｍａｌｌ  Ｓｉｇｎａｌ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ｏｎ  ＩｎＰ  ＨＥＭＴｓ”；ＩＥＥＥ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、第２０巻、第１０号、１９９９年１０月、第５１７−５１９頁のＧｒｕｎｄｂａｃｈｅｒ等による“Ｐｓｅｕｄｏｍｏｒｐｈｉｃ  ＩｎＰ  ＨＥＭＴ’ｓ  Ｗｉｔｈ  Ｄｒｙ  Ｅｔｃｈｅｄ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｖｉａｓ  Ｈａｖｉｎｇ  １９０−ｍＷ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｐｏｗｅｒ  ａｎｄ  ４０％  ＰＡＥ  ａｔ  Ｖ−Ｂａｎｄ”；およびＧｒｕｎｄｂａｃｈｅｒ等のＩＥＥＥ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ａｎｄ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ｗａｖｅ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、第９巻、第６号、１９９９年６月の“ＩｎＰ  ＨＥＭＴ’ｓ  Ｗｉｔｈ  ３９％  ＰＡＥ  ａｎｄ  １６２−ｍＷ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｐｏｗｅｒ  ａｔ  Ｖ−Ｂａｎｄ”。
【０００３】
このようなＨＥＭＴは、比較的高いディバイス出力電力、電力付加効率および雑音性能が決定的に重要であるいろいろな低雑音パワーマイクロ波用途で使用される。このようなＨＥＭＴは、商業用および軍事用のレーダーシステムおよび通信システムにおいてＱ、ＶおよびＷ−バンドマイクロ波用途で使用されることが公知になっている。
【０００４】
このようなＨＥＭＴは、上記で論議したいろいろな用途における使用のためにモノリシックマイクロ波集積回路に集積されることが知られている。このようなＭＭＩＣは、また、次の文献でも詳しく説明されている：ＩＥＥＥ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ａｎｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、第１１巻、第１号、２００１年１月、第４−６頁のＡｒｃｈｅｒ等による“Ａｎ  Ｉｎｄｉｕｍ  Ｐｈｏｓｐｈｉｄｅ  ＭＭＩＣ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ  Ｆｏｒ  １８０−２０５  ＧＨｚ”；カリフォルニア州サンフランシスコでの２０００年１２月１０−１３日のＤｉｇｅｓｔ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｍｅｅｔｉｎｇ、第１７５−１７７頁の、Ｌａｉ等による“ＩｎＰ  ＨＥＭＴ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｆｏｒ  Ｇ−Ｂａｎｄ  （１４０−２２０  ＧＨｚ）  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”；メリーランド州ボルティモアでのＧａｌｌｉｕｍ  Ａｒｓｅｎｉｄｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ（ＧＡＡｓＩＣ）  Ｓｙｓｔｅｍ  ２００１，  Ｔｗｅｎｔｙ−Ｔｈｉｒｄ  Ａｎｎｕａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｄｉｇｅｓｔ，  Ｏｃｔｏｂｅｒ  ２１−２４，  ２００１、第１１５−１１７頁の、Ｌａｉ等による“Ｈｉｇｈ  Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ  Ｎｏｎ−Ｈｅｒｍｅｔｉｃ”、および“Ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ  Ｈｉｇｈ  Ｐ１ｄＢ  ＭＭＩＣ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｋａ−Ｂａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”。
【０００５】
このようなＨＥＭＴは在来のフォトリソグラフィ技術および電子線リソグラフィ技術によって形成され、そして在来の金属リフトオフ技術の間に損傷を受けやすく、その結果そのようなディバイスの歩留まりが低下するＴ−ゲート構造を含む。図１を参照してさらに詳しく説明すると、参照番号２０および２２で確認されるゲート構造の形成を説明するＨＥＭＴの中間プロセス工程が示される。これらのゲート構造２０および２２は、一般に参照番号２４で確認される多層構造の上面に形成される。望ましいゲート構造を形成するために、２つのレベルのフォトレジスト２６と２８およびマスキング工程を用いて図示されるＴ−ゲート構造２０−２２を発生させる。フォトレジスト層２６および２８の上面に対する金属の堆積中に不所望のメタライゼーション層３０が形成されて、この図示されるＴ−ゲート構造２２および２４を形成する。
【０００６】
不所望メタライゼーション層３０およびフォトレジスト層２６と２８は、普通は全体構造を溶媒溶液、典型的にはアセトン中に浸漬することを含む在来の金属リフトオフ技術で除去される。この溶媒溶液は不所望ゲート金属層３０の下にあるフォトレジスト層２６および２８を溶解する。フォトレジスト層２６および２８がひとたび溶解されれば、不所望ゲート金属３０はウェーハから浮いて離れ、望ましいゲート構造２０および２２を残すことが知られている。残念ながら、フォトレジスト層２６および２８が溶解されるとき、その不所望ゲート金属層３０は、ネックの所で０．１〜０．１５ミクロンのオーダーであるＴ−ゲート２０および２２のような隣接するサブミクロンの構造を引っ掻きまたは損傷させる可能性のある破片に砕けることが知られている。ゲート構造２０および２２に対する損傷は、このプロセスにより低い歩留まりをもたらし得る。従って、金属のリフトオフがそのようなゲート構造を創傷させないようにして歩留まりを改善する必要が存在する。
【０００７】
発明の概要
本発明は、在来の金属リフトオフ技術の間に損傷を受けやすい、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）のような半導体の歩留まりを改善する方法に関する。この発明の重要な一面によれば、半導体上におけるサブミクロン寸法の構造のような比較的脆い構造に対する損傷は、接着テープを利用してサブミクロン寸法の構造の極めて近傍にある不所望の金属を剥離することによって最小限に抑えられる。接着テープを利用して不所望の金属を剥離することによってサブミクロン寸法の構造に対する損傷が最小限に抑えられ、かくして歩留まりが改善されるのである。
【０００８】
図面の説明
本発明のこれらのおよび他の利点は、次の明細および添付図面を参照すれば直ちに理解されるだろう。
【０００９】
図１は、公知の半導体ディバイスのプロセス図にして、不所望メタライゼーション層のリフトオフ直前のこのプロセスにおける中間工程を説明している図である。
【００１０】
図２は図１と類似するものであるが、本発明に従って接着テープを用いてディバイス上のサブミクロン寸法の構造に対する損傷を防ぐ、不所望メタライゼーション層のリフトオフを説明している。
【００１１】
詳細な説明
本発明は、在来の金属リフトオフ技術に起因する半導体ディバイス上のサブミクロン構造に対する損傷を最小限に抑える方法に関する。本発明によれば、上記で議論したように、不所望のゲート金属をリフトオフするために、在来の金属リフトオフ技術に頼るのではなく接着テープ３２が用いられる。接着剤３２の使用は、ゲート２０および２２のようなサブミクロン寸法の構造に隣接する不所望ゲート金属３０のきれいなリフトオフを可能にする。
【００１２】
本発明による方法は、特に、不所望の金属を除去するために在来金属リフトオフ法の代わりに接着剤を利用することによって、公知の半導体加工技術と統合することができる。上記で議論したように、ＨＥＭＴ上のゲート構造２０および２２のようなサブミクロンのゲート構造は損傷を受けることが知られている。望ましくない金属を除去するための在来の金属リフトオフ技術に代えて接着剤法を用いることによって、このような構造に対する損傷は、無くならないにしても最小限に抑えることができる。
【００１３】
この方法は、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）に関して説明および図解されるけれども、本発明の原理は、サブミクロン寸法の構造のような比較的小さい寸法の構造を含む、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）のような任意の半導体ディバイスに適用できる。
【００１４】
ＨＥＭＴを作製する典型的な技術は、共通に所有されている米国特許第５，６６８，３８７号および同第５，２６２，６６０号明細書に開示されている。ＨＥＭＴの作製技術は、また、ここで参照することにより全て本明細書に含まれる文献：Ｌａｉ等のＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇ  ＰＲＯＣ．  ＩＮＴ．  ＣＯＮＦ．  ＧａＡｓ  Ｍａｎｕｆａｃｔ．  Ｔｅｃｈｎｏｌ．、１９９９年４月１９日、第２４１−２４４頁の、“Ａ  Ｈｉｇｈ  Ｖｏｌｕｍｅ  ０．１  μｍ  ＩｎＰ  ＨＥＭＴ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｆｒｏｍ  ２  ＧＨｚ  ｔｏ  ２００ＧＨｚ”；前記の“ＩｎＰ  ＨＥＭＴ’ｓ  Ｗｉｔｈ  ３９％  ＰＡＥ  ａｎｄ  １６２−ｍＷ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｐｏｗｅｒ  ａｔ  Ｖ−Ｂａｎｄ”；前記の“２１  ＧＨｚ  Ｈｉｇｈｌｙ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ−Ｃｈａｎｎｅｌ  ＩｎＰ  ＨＥＭＴ”；および前記の“ＩｎＰ  Ｐｏｗｅｒ  ＨＥＭＴｓ  ｗｉｔｈ３６％  ＰＡＥ  ａｔ  ６０  ＧＨｚ”にも開示されている。
【００１５】
ＨＢＴの作製方法の例は、共通に所有されている米国特許第６，３６５，４７８号、同第５，７３６，４１７号、同第５，８０４，４８７号、同第５，８９２，２４８号および同第５，９９４，９８２号明細書に開示されている。ＨＢＴの作製方法は、また、ここで参照することにより全て本明細書に含まれる文献：Ｓｔｒｅｉｔ等の２００１  Ａｎｎｕａｌ  Ｐａｃｉｆｉｃ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，  ２００１、２００１年１２月３−６日、第１巻、第９−１４頁の“Ｉｎｄｉｕｍ  Ｐｈｏｓｐｈｉｄｅ  ＨＥＭＴ  ａｎｄ  ＨＢＴ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ  Ｗａｖｅ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”；およびＳｔｒｅｉｔ等の１９９８  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｉｎｄｉｕｍ  Ｐｈｏｓｐｈｉｄｅ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、日本、筑波、１９９８年５月１１−１５日、第６４−６７頁の“ＩｎＰ  ＨＢＴ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”にも開示されている。
【００１６】
図２を参照して説明すると、典型的なＨＥＭＴ半導体構造がＴ−形状ゲート構造２０および２２を形成する中間加工工程において示されている。前記で議論したように、Ｔ−ゲート構造２０および２２を形成するために、２つのフォトレジスト層２６および２８が図示されるとおり適用される。ゲート金属の堆積は、フォトレジスト層２８および２６の上面に不所望のメタライゼーション層３０をもたらす。前記のように、在来金属リフトオフ技術を利用することは、破片に砕け、そして多分ゲート構造２０および２２を損傷させる不所望のメタライゼーション層３０をもたらす可能性がある。この問題を最小限に抑えるために、その不所望ゲート金属上に接着テープ３２を配置する。接着テープは、次に、その半導体構造から剥離されるが、それは、順次、不所望のメタライゼーション層を、ゲート構造２０および２２のような隣接サブミクロン構造を損傷させずに除去する。不所望のメタライゼーション層３０がひとたび除去されると、その半導体を、次に、フォトレジスト層２６および２８を除去するために、アセトンのような溶媒中に浸漬してもよい。
【００１７】
この適用にはいろいろなタイプの接着テープが適している。例えば、カリフォルニア州ＭｏｏｒｐａｒｋのＵｌｔｒｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，  Ｉｎｃ．から入手できる、モデルＮｏ．１０３３Ｒ、１００４Ｒ、１００８Ｒおよび１０１０Ｒのような、いろいろな接着テープが適している。Ｌｉｎｔｅｃ  Ｃｏｒｐ．から入手できるＡｄｗｉｌｌ  Ｅ−６１４２Ｓ  ＵＶ硬化性テープも適している。このような接着剤は、普通、半導体のダイシングプロセスおよび同バックグラインディングプロセス（ｂａｃｋｇｒｉｎｄｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）のために使用される。
【００１８】
接着剤は種々の方法で適用してよい。例えば、Ｕｌｔｒｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社から入手できるモデルＮｏ．ＵＨ１１４ウェーハ−フレームアプリケータを使用してよい。このような装置は、半導体ダイシングプロセスおよび同バックグラインディングプロセス用の接着剤を適用するために一般に使用される。この接着テープは、次に、通常の技術を用いて適用してよい。特に、ウェーハはその機械で真空ワンド（ｖａｃｕｕｍ  ｗａｎｄ）を用いてウェーハチャック上に配置される。ウェーハは、それが機械のウェーハチャックの前面か後面のいずれかに面するように配置される。ウェーハは、次に、その前縁に金属が無いように向きが合わされる。ウェーハが機械内に配置された後、真空を働かせ、そしてオペレータが接着テープの端をウェーハプレートの端まで引く。そのテープをウェーハプレートに粘着させるために、オペレータはウェーハを取り囲む接着テープの上面に圧力を適用する。ローラーを、ウェーハ全体上で、ローラーが止まるまでゆっくり引く。次に、テープカッターのボタンを押すことによってテープをカットする。テープをカットした後、そのテープの小さい部分、例えば半インチをフロントウェーハから解き、そしてテフロン（登録商標）ローラーに付ける。そのテフロン（登録商標）ローラーを機械の後部の方へその幅全体にわたって転がしてウェーハから金属を除去する。転がりを始める時に金属が割れるようなことがあるならば、ローラーをウェーハの端まで後退させ、次に再びウェーハ全体上でゆっくり転がす。金属がリフトオフされたら、真空を解き、そして真空ワンドを用いてウェーハをウェーハチャックから取り外す。続いて、テープをテフロン（登録商標）ホールダーから金属と共に巻き戻して除去する。貴金属の場合にはテープはリサイクルしてもよい。
【００１９】
上記の教示に照らして、本発明には、明らかに、多くの改変および変更が可能である。従って、添付特許請求の範囲内で、本発明は上記で具体的に述べたもの以外の方法で実施してもよいことが理解されるべきである。
【００２０】
特許証で特許請求され、カバーされることが望まれるものは、前記のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【図１】公知の半導体ディバイスのプロセス図にして、不所望メタライゼーション層のリフトオフ直前のこのプロセスにおける中間工程を説明している図である。
【図２】図１と類似するが、本発明に従って接着テープを用いてディバイス上のサブミクロン寸法の構造に対する損傷を防ぐ、不所望メタライゼーション層のリフトオフを説明している図である。
【図１】
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【図２】
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【外国語明細書】
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