JPH01170031A - 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
- JPH01170031A JPH01170031A JP32712387A JP32712387A JPH01170031A JP H01170031 A JPH01170031 A JP H01170031A JP 32712387 A JP32712387 A JP 32712387A JP 32712387 A JP32712387 A JP 32712387A JP H01170031 A JPH01170031 A JP H01170031A
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- Japan
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- wiring layer
- semiconductor device
- metal
- layers
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- Pending
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- 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、超高周波動作
に好適な金属配線構造の製造方法に関する。
に好適な金属配線構造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、半導体装置の高速化に有利であり（
例えばＴ 、 Ｅｎｏｋｉ ｅｔ ａΩ：エレクトロニ
クスレター、Ｖｏｆｌ、２２、Ｎａ２．ＰＰ６８（１９
８６）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 、 Ａｎｄｒａｄｅ ：ソリツドス
テートテクノロジー誌、１９８５年版。
減少させることが、半導体装置の高速化に有利であり（
例えばＴ 、 Ｅｎｏｋｉ ｅｔ ａΩ：エレクトロニ
クスレター、Ｖｏｆｌ、２２、Ｎａ２．ＰＰ６８（１９
８６）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 、 Ａｎｄｒａｄｅ ：ソリツドス
テートテクノロジー誌、１９８５年版。
第２号、ＰＰ１９９に記載されている。）。
上記従来技術では、金属配線層が空中に走るため、通常
の厚さでは強度が不十分で、通常〜１．５μｍ以上の厚
さを必要としていた。この方法として、所定の部分に選
択的に厚い金属配線層とするため、ホトレジストなどで
マスクした選択メッキ法が用いられていた。この方法で
は、厚くて、かつ微細な配線パターンを簡便に形成でき
る利点を有するが、空気配線層を２層以上（配線層が空
気を介して交替する部分が、最低２層以上）とするよう
なプロセスには適用ができなかった。
の厚さでは強度が不十分で、通常〜１．５μｍ以上の厚
さを必要としていた。この方法として、所定の部分に選
択的に厚い金属配線層とするため、ホトレジストなどで
マスクした選択メッキ法が用いられていた。この方法で
は、厚くて、かつ微細な配線パターンを簡便に形成でき
る利点を有するが、空気配線層を２層以上（配線層が空
気を介して交替する部分が、最低２層以上）とするよう
なプロセスには適用ができなかった。
本発明の目的は、空中配線層を形成する方法において、
プロセス上、平坦な表面を保って加工を行なうことによ
って、少なくとも２層以上の空中配線を実現する方法を
提供することにある。
プロセス上、平坦な表面を保って加工を行なうことによ
って、少なくとも２層以上の空中配線を実現する方法を
提供することにある。
上記目的は、選択メッキを行なうために、あらかじめ薄
い金属層を被着する工程（多くの場合、全面に被着する
）において、上記金属層が、酸化又はエツチングを容易
に行なえるような材質又は構成で製造されることを特徴
とした方法により、達成される。
い金属層を被着する工程（多くの場合、全面に被着する
）において、上記金属層が、酸化又はエツチングを容易
に行なえるような材質又は構成で製造されることを特徴
とした方法により、達成される。
配線等を施こすための選択メッキを行なうために、あら
かじめ薄い第１の金属層を被着し、この金属層が、酸化
又はエツチングを容易になし得る材質又は構成にしてい
るため、極めて容易に除去され、エアーブリッジ配線が
可能となる。
かじめ薄い第１の金属層を被着し、この金属層が、酸化
又はエツチングを容易になし得る材質又は構成にしてい
るため、極めて容易に除去され、エアーブリッジ配線が
可能となる。
以下、本発明の一実施例を第１図（ａ）と（ｂ）により
説明する。本例はＧａＡｓ ＩＣにおけるＭＥＳＦＥ
Ｔに第１．第２の金属配線層をエアーブリッジで形成し
たものである。半絶縁性ＧａＡｓ基板結晶１０１に、ｎ
又はｎ小型Ｇ ａ Ａ ｓ層１０２を形成し、ソース電
極１０３．ゲート電極１０４、ドレイン電極１０５を周
知の方法で形成したＦＥＴにＣＶＤ法による５ｉＯｚ膜
１０５を被着した。
説明する。本例はＧａＡｓ ＩＣにおけるＭＥＳＦＥ
Ｔに第１．第２の金属配線層をエアーブリッジで形成し
たものである。半絶縁性ＧａＡｓ基板結晶１０１に、ｎ
又はｎ小型Ｇ ａ Ａ ｓ層１０２を形成し、ソース電
極１０３．ゲート電極１０４、ドレイン電極１０５を周
知の方法で形成したＦＥＴにＣＶＤ法による５ｉＯｚ膜
１０５を被着した。
この後、所定の部分にコンタクト孔を加工して、全面に
わたってＭＯ層２０１を１１００ｎの厚さ、被着した。
わたってＭＯ層２０１を１１００ｎの厚さ、被着した。
この後、約３μｍの厚さのホトレジスト層に第１金属配
線層の部分２０２の孔をあけて、上述したＭｏ層２０１
を電解メッキの陰極板として、Ａｕを約３μｍの厚さに
メッキして第１金属配線層２０２を形成した。つづいて
、上記レジストを残したまＮ、約５００ｎｍ厚さの第２
のコンタクトホール用レジスト層３０２を加工して、全
面にわたってＭｏ層２０３を１１００ｎの厚さ、被着し
た。この後、同様の方法で、第２金属配線層の部分２０
４の孔をあけて、この部分にＡｕを約３μｍの厚さにメ
ッキで形成した（第１図（ａ））。
線層の部分２０２の孔をあけて、上述したＭｏ層２０１
を電解メッキの陰極板として、Ａｕを約３μｍの厚さに
メッキして第１金属配線層２０２を形成した。つづいて
、上記レジストを残したまＮ、約５００ｎｍ厚さの第２
のコンタクトホール用レジスト層３０２を加工して、全
面にわたってＭｏ層２０３を１１００ｎの厚さ、被着し
た。この後、同様の方法で、第２金属配線層の部分２０
４の孔をあけて、この部分にＡｕを約３μｍの厚さにメ
ッキで形成した（第１図（ａ））。
このような形状をえたあと、レジスト層３０３を０２ア
ツシヤで除去し、つづいて現われるＭｏ層２０３をＣＦ
４系のガスを用いたＲＩＥ （リアクティブイオンエッ
チ）で除去し、さらに再び現われたレジスト層３０２と
３０１を０２アツシヤで除去し、つづいて現われたＭＯ
層２０１をＲＩＥで除去した。こうした後、第１−第２
金属層間は空中でクロスして太られている。さらに５ｉ
ｆｔ膜１０５はＨＦ系のウェットエッチで静かに除去し
て、全ての層間をエアーブリッジで形成した（第１図（
ｂ））。この断面図が第１図（ａ）から（ｂ）に示され
ている。
ツシヤで除去し、つづいて現われるＭｏ層２０３をＣＦ
４系のガスを用いたＲＩＥ （リアクティブイオンエッ
チ）で除去し、さらに再び現われたレジスト層３０２と
３０１を０２アツシヤで除去し、つづいて現われたＭＯ
層２０１をＲＩＥで除去した。こうした後、第１−第２
金属層間は空中でクロスして太られている。さらに５ｉ
ｆｔ膜１０５はＨＦ系のウェットエッチで静かに除去し
て、全ての層間をエアーブリッジで形成した（第１図（
ｂ））。この断面図が第１図（ａ）から（ｂ）に示され
ている。
本発明の製造方法において、第１層の金属配線層が厚い
（〜３μｍ）、にかかわらず、第２，１ｉ９ｊが平坦な
平面に加工できるのは、ホトレジスト層３０１と３０２
をプロセスの途中で取除かないためである。従来では、
第１の金属配線層をメッキで形成したあと、レジスト層
３０１に除去して、メッキ陰極として使った導電層２０
１をエツチングしていた。これでは段差が出きすぎて、
微細なパターンからなる第２層配線層を加工することが
できなかった。本発明で述べたように、最下部層に５ｉ
Ｏｚ膜を用いた効果は次の理由による。−般にＧ ａ
Ａ ｓ ＭＥ！５ＦＥＴはドライエッチに弱く、ｏ２プ
ラズマやＲＩＥでは、特性が劣化する。このため、ＨＦ
で静かに除去できるＳ ｉ Ｏｘ膜をＦＥＴに接してい
る部分に用いている。
（〜３μｍ）、にかかわらず、第２，１ｉ９ｊが平坦な
平面に加工できるのは、ホトレジスト層３０１と３０２
をプロセスの途中で取除かないためである。従来では、
第１の金属配線層をメッキで形成したあと、レジスト層
３０１に除去して、メッキ陰極として使った導電層２０
１をエツチングしていた。これでは段差が出きすぎて、
微細なパターンからなる第２層配線層を加工することが
できなかった。本発明で述べたように、最下部層に５ｉ
Ｏｚ膜を用いた効果は次の理由による。−般にＧ ａ
Ａ ｓ ＭＥ！５ＦＥＴはドライエッチに弱く、ｏ２プ
ラズマやＲＩＥでは、特性が劣化する。このため、ＨＦ
で静かに除去できるＳ ｉ Ｏｘ膜をＦＥＴに接してい
る部分に用いている。
本発明の実施例では、電解メッキの陰極にＭＯを用いた
例を述べた。これはドライエッチで容易に取除けるため
で、この他の材料としてＮｉ。
例を述べた。これはドライエッチで容易に取除けるため
で、この他の材料としてＮｉ。
Ｔｉ、Ｃｕ、Ｗ、ＷＳｉｘなどを用いてもよい。
この場合、電解メッキの初期段階でＡｕが被着しにくい
ものもあるが、ストライクメッキをしたり、あるいはＮ
ｉ、Ｃｕなどをわずかバインダーとしてメッキしておく
だけで良好なものがえられる。
ものもあるが、ストライクメッキをしたり、あるいはＮ
ｉ、Ｃｕなどをわずかバインダーとしてメッキしておく
だけで良好なものがえられる。
なお本発明の実施例をＧａＡｓＩＣとして述べたが、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
線金属はＡｕ以外のＣｕ ｇ Ａ ｇなど、選択メッキ
のマスクとしてホトレジスト以外のもの（例えば三層レ
ジストの下部層を用いる場合は単なるポリマで良い）を
任意に選択可能である。
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
線金属はＡｕ以外のＣｕ ｇ Ａ ｇなど、選択メッキ
のマスクとしてホトレジスト以外のもの（例えば三層レ
ジストの下部層を用いる場合は単なるポリマで良い）を
任意に選択可能である。
本発明によれば、エアーブリッジ配線を二層間以上にわ
たって形成できるため、ＩＣ設計の自由度を増して、か
つ集積度の高いＩＣをエアブリッジで実現できる効果が
ある。これによって素子性能を配線遅延によってそこな
うことなく超高速性かえられる。
たって形成できるため、ＩＣ設計の自由度を増して、か
つ集積度の高いＩＣをエアブリッジで実現できる効果が
ある。これによって素子性能を配線遅延によってそこな
うことなく超高速性かえられる。
第１図は本発明の一実施例のＧａＡｓＩＣ半導体装置の
断面図である。
断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体素子の形成された半導体基板上の素子間を金
属配線層で配線してなる半導体装置において、層間絶縁
材の一部あるいは全部が少なくとも空隙（空気、Ｎ＿２
など）を構成し、上記金属配線層は少なくとも二層以上
からなる半導体装置。 ２、金属配線層が電解法の選択メッキで形成される工程
と、容易に除去可能な層間膜を用いた工程とを有するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。 ３、特許請求の範囲第２項記載の半導体装置の製造方法
において、全面に金属層と第一層配線層を形成した後に
、所定の工程で第二層配線層を形成し、その後に、全面
の金属層と層間膜層を取去ることによって空隙を形成す
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 |
|---|---|---|---|
| JP32712387A JPH01170031A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP32712387A JPH01170031A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01170031A true JPH01170031A (ja) | 1989-07-05 |
Family
ID=18195563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32712387A Pending JPH01170031A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01170031A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002084732A3 (en) * | 2001-04-13 | 2003-05-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Method of manufacturing an electronic device |
| US9632013B2 (en) | 2007-05-18 | 2017-04-25 | Optiscan Biomedical Corporation | Fluid injection and safety system |
| US9907504B2 (en) | 2001-11-08 | 2018-03-06 | Optiscan Biomedical Corporation | Analyte monitoring systems and methods |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP32712387A patent/JPH01170031A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002084732A3 (en) * | 2001-04-13 | 2003-05-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Method of manufacturing an electronic device |
| US9907504B2 (en) | 2001-11-08 | 2018-03-06 | Optiscan Biomedical Corporation | Analyte monitoring systems and methods |
| US9632013B2 (en) | 2007-05-18 | 2017-04-25 | Optiscan Biomedical Corporation | Fluid injection and safety system |
| US10677688B2 (en) | 2007-05-18 | 2020-06-09 | Optiscan Biomedical Corporation | Fluid injection and safety system |
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