JPH01166541A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH01166541A JPH01166541A JP32399287A JP32399287A JPH01166541A JP H01166541 A JPH01166541 A JP H01166541A JP 32399287 A JP32399287 A JP 32399287A JP 32399287 A JP32399287 A JP 32399287A JP H01166541 A JPH01166541 A JP H01166541A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- wiring
- metal
- semiconductor device
- forming
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- Pending
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- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置に係り、特に超高速動作に好適な金
属配線構造およびその製造方法に関する。
属配線構造およびその製造方法に関する。
半導体装置の金属配線において、配線部分の寄生容量を
減少させることが、半導体素子の高速動作に有利であり
（例えばＴ、Ｅｎｏｋｉ ｅｔ ａｌ：エレクトロニツ
クスレターズ（ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ：Ｓ ＬＥＴＴＥ
Ｒ５） 。
減少させることが、半導体素子の高速動作に有利であり
（例えばＴ、Ｅｎｏｋｉ ｅｔ ａｌ：エレクトロニツ
クスレターズ（ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ：Ｓ ＬＥＴＴＥ
Ｒ５） 。
ｖａｎ、２２． Ｎｎ２． ｐ ６８（１９８６）に記
載され゛ている）、その具体的な方法として、いわゆる
エアーブリッジ方式が有効である事は公知である（例え
ばＴ、Ａｎｄｒａｄａ ：ソリッド・ステート・テクノ
ロジー（Ｓｏｌｉｄ ５ｔａｔｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ）誌１９８５年版第２号、Ｐ１９９に記載されている
）。
載され゛ている）、その具体的な方法として、いわゆる
エアーブリッジ方式が有効である事は公知である（例え
ばＴ、Ａｎｄｒａｄａ ：ソリッド・ステート・テクノ
ロジー（Ｓｏｌｉｄ ５ｔａｔｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ）誌１９８５年版第２号、Ｐ１９９に記載されている
）。
上記従来技術では、空中に金属配線を形成するために例
えば最低１．５μｍ程度の厚さが必要とされ、かつ所定
の部分に選択的に形成することが必要であるため、通常
メツキ法が用いられていた。
えば最低１．５μｍ程度の厚さが必要とされ、かつ所定
の部分に選択的に形成することが必要であるため、通常
メツキ法が用いられていた。
メツキ法は、周知のように工業技術的に量産性が低く、
原料の使用効率が低いので、特に金などを使用する場合
コストが高くなる。さらに通常メツキ浴にはシアン化合
物が用いられ人体に有害な事が懸念される等の問題があ
った。
原料の使用効率が低いので、特に金などを使用する場合
コストが高くなる。さらに通常メツキ浴にはシアン化合
物が用いられ人体に有害な事が懸念される等の問題があ
った。
本発明品目的は、メツキ法を使用することなく。
工業的に確立されたドライエツチング等の手法を用いて
エアーブリッジ配線を実現する半導体装置の構造を提供
することにある。
エアーブリッジ配線を実現する半導体装置の構造を提供
することにある。
上記目的は、金属配線の機械的強度を確保し、かつ配線
の寄生容量を増加させないために、金属配線の上部に配
線を補強するための薄膜材料を設置した構造とすること
によって達成される。
の寄生容量を増加させないために、金属配線の上部に配
線を補強するための薄膜材料を設置した構造とすること
によって達成される。
配ＮｉＡ層上に形成された補強用薄膜により、配線層の
厚さが１μｍ以下であっても下層に形成された半４体素
子あるいは他の配線層との間の空気絶縁が可能となり、
従来のようにＡｕメツキ等の微細配線が困難な方法をと
る必要がなくなる。
厚さが１μｍ以下であっても下層に形成された半４体素
子あるいは他の配線層との間の空気絶縁が可能となり、
従来のようにＡｕメツキ等の微細配線が困難な方法をと
る必要がなくなる。
以下１本発明の一実施例を第１図により説明する１本実
施例は、Ｑ ａ Ａ ｓ単結晶を用いたショットキー接
合電界効果トランジスタのソース電極１０３への配線を
エアーブリッジで実現した例を示している０通常の方法
によりＧ ａ Ａ ｓ単結晶基板１０１に、不純物拡散
層１０２．ソースおよびドレイン電極１０３’、、ゲー
ト電極１０４により電界効果トランジスタ（ＭＨ３ＦＥ
Ｔ）を形成した１次に素子全体をＣＶＤ法によるＳ ｉ
Ｏｚ膜１０５により被覆した後、通常のホトリソグラ
フィ法、およびドライエツチング法により、ソース電極
１０３上の所定箇所の５ｉＯｚ１０５を選択的に除去し
た。ついでＳｉｎｇの加工に用いたホトレジスト（図示
せず）を除去することなく、全面に真空蒸着法によりＭ
ｏ −Ａ ｕ −Ｍ ｏそれぞれ膜厚１１０−７００
−１０ｎの３層構造からなる金属配線１０７を被着した
。さらにスパッタリング法によりＢＮ（窒化ホウ素）膜
１０８を厚さ１１０００ｎ形成した。次に通常のホトリ
ソグラフィにより所定の配線パターンを形成し、フッ素
系プラズマによりＢＮおよび上側のＭｏ薄膜を選択的に
加工した。
施例は、Ｑ ａ Ａ ｓ単結晶を用いたショットキー接
合電界効果トランジスタのソース電極１０３への配線を
エアーブリッジで実現した例を示している０通常の方法
によりＧ ａ Ａ ｓ単結晶基板１０１に、不純物拡散
層１０２．ソースおよびドレイン電極１０３’、、ゲー
ト電極１０４により電界効果トランジスタ（ＭＨ３ＦＥ
Ｔ）を形成した１次に素子全体をＣＶＤ法によるＳ ｉ
Ｏｚ膜１０５により被覆した後、通常のホトリソグラ
フィ法、およびドライエツチング法により、ソース電極
１０３上の所定箇所の５ｉＯｚ１０５を選択的に除去し
た。ついでＳｉｎｇの加工に用いたホトレジスト（図示
せず）を除去することなく、全面に真空蒸着法によりＭ
ｏ −Ａ ｕ −Ｍ ｏそれぞれ膜厚１１０−７００
−１０ｎの３層構造からなる金属配線１０７を被着した
。さらにスパッタリング法によりＢＮ（窒化ホウ素）膜
１０８を厚さ１１０００ｎ形成した。次に通常のホトリ
ソグラフィにより所定の配線パターンを形成し、フッ素
系プラズマによりＢＮおよび上側のＭｏ薄膜を選択的に
加工した。
次いでＡｒイオンミリング法によりＡｕ１ｌ膜を加工し
、更に下側のＭｏ膜をフッ素系プラズマエッチで加工し
、金属配線の形成１を完了した０次にバレル型プラズマ
アッシング装置を用いて、金属配線およびＳ ｉ Ｏｚ
薄膜のパターン形成に用いたホトレジスト膜を同時にア
ッシング除去した。その結果、第１図に断面構造を示し
たように、例えば１０６の部分に空洞部を持つエアーブ
リッジ配線を形成することができた。ここでＢＮ薄膜は
周知のように機械的強度が強いので薄膜の金属配線を変
形することなく空中に支持することができた。
、更に下側のＭｏ膜をフッ素系プラズマエッチで加工し
、金属配線の形成１を完了した０次にバレル型プラズマ
アッシング装置を用いて、金属配線およびＳ ｉ Ｏｚ
薄膜のパターン形成に用いたホトレジスト膜を同時にア
ッシング除去した。その結果、第１図に断面構造を示し
たように、例えば１０６の部分に空洞部を持つエアーブ
リッジ配線を形成することができた。ここでＢＮ薄膜は
周知のように機械的強度が強いので薄膜の金属配線を変
形することなく空中に支持することができた。
なお本実施例ではＧ ａ Ａ ｓ基板を用いた半導体装
置について説明したが、本発明がＩｎＰ他種他種化合物
半導体装置、あるいはＳｉ半導体装置において超高速性
を追求する場合に同様に有効であることは発明の原理か
ら明白である。また、配線金属についても、素子の使用
箇所によりＡＱ、Ｗ。
置について説明したが、本発明がＩｎＰ他種他種化合物
半導体装置、あるいはＳｉ半導体装置において超高速性
を追求する場合に同様に有効であることは発明の原理か
ら明白である。また、配線金属についても、素子の使用
箇所によりＡＱ、Ｗ。
Ｎｉ等を含む種々の材料を選択可能である。また配線金
属の補強材としてはＢＮの他にＳｉＮ。
属の補強材としてはＢＮの他にＳｉＮ。
５ｉＯｚ等通常半導体プロセスに用いられる材料であっ
ても良いことを耐雷する。さらにつけ加えるならば、補
強材の形状は、金属配線層と同一パターンである必要は
ない。
ても良いことを耐雷する。さらにつけ加えるならば、補
強材の形状は、金属配線層と同一パターンである必要は
ない。
また本実施例においては配線層としてＭ ｏ −Ａ ｕ
−Ｍ ｏを用いたが、さらに機械的強度の弱いＢａＹ
ＣｕＯ系などの超電導配線を用いる場合にも本発明は有
効であることは勿論である。
−Ｍ ｏを用いたが、さらに機械的強度の弱いＢａＹ
ＣｕＯ系などの超電導配線を用いる場合にも本発明は有
効であることは勿論である。
本発明によれば、エアーブリッジ配線をメツキによらず
形成することができるので、生産性を向上でき、また従
来法よりも精度よく微細配線を形成することができるの
で、半導体素子の信頼性向上、生産性向上ひいてはコス
ト低減に著しい効果がある。
形成することができるので、生産性を向上でき、また従
来法よりも精度よく微細配線を形成することができるの
で、半導体素子の信頼性向上、生産性向上ひいてはコス
ト低減に著しい効果がある。
第１図は本発明の一実施例のエアーブリッジ配線材Ｇ
ａ Ａ ｓ電界効果トランジスタの断面構造図である。 １０１・・・Ｇ ａ Ａ ｓ基板、１０２・・・不純物
拡散層。
ａ Ａ ｓ電界効果トランジスタの断面構造図である。 １０１・・・Ｇ ａ Ａ ｓ基板、１０２・・・不純物
拡散層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体素子の形成された基板と空気を介して絶縁さ
れた金属配線を有する半導体装置において、上記金属配
線の上に薄膜を設置したことを特徴とする半導体装置。 ２、特許請求範囲第１項記載の半導体装置において、上
記薄膜材料は絶縁物である半導体装置。 ３、特許請求範囲第１項記載の半導体装置において、上
記金属配線と上記薄膜とが、上記基板に平行な面内で同
一形状をしている半導体装置。 ４、特許請求範囲第３項記載の半導体装置において、上
記金属配線の厚さは１μｍ以下である半導体装置。 ５、特許請求範囲第３項記載の半導体装置において、該
金属配線に元素周期律表 I ｂ、IIIｂおよびVIａ族のう
ち少なくとも一つの元素が含まれていることを特徴とす
る半導体装置。 ６、特許請求範囲第２項記載の半導体装置において、該
薄膜材料がＳｉ、Ｂ、Ｎ、Ｏからなる群より選ばれた少
なくとも１つの元素を含む絶縁物であることを特徴とす
る半導体装置。 ７、特許請求範囲第２項記載の半導体装置において、該
薄膜材料がポリイミド系高分子であることを特徴とする
半導体装置。 ８、半導体素子および金属層の少なくとも一方が形成さ
れた基板材料の上に、有機高分子膜を形成する工程と、
該有機高分子膜の定められた領域に上記半導体素子もし
くは上記金属層との電気的接続のための孔を開ける工程
と、該孔を含む全面に配線用金属薄膜を形成する工程と
、該配線用薄膜を補強する薄膜材料を被着する工程と、
該薄膜材料に所定の配線パターンを加工、形成する工程
と、加工された該薄膜材料をマスクとして上記配線用金
属薄膜を選択的に加工する工程と、上記有機高分子膜を
除去して基板材料と配線金属との間に空洞を形成する工
程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32399287A JPH01166541A (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32399287A JPH01166541A (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01166541A true JPH01166541A (ja) | 1989-06-30 |
Family
ID=18160914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32399287A Pending JPH01166541A (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01166541A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6020215A (en) * | 1994-01-31 | 2000-02-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for manufacturing microstructure |
| JP2004514271A (ja) * | 2000-07-12 | 2004-05-13 | モトローラ・インコーポレイテッド | 電子部品及び製造方法 |
-
1987
- 1987-12-23 JP JP32399287A patent/JPH01166541A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6020215A (en) * | 1994-01-31 | 2000-02-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for manufacturing microstructure |
| JP2004514271A (ja) * | 2000-07-12 | 2004-05-13 | モトローラ・インコーポレイテッド | 電子部品及び製造方法 |
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