JPH04215460A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH04215460A JPH04215460A JP40251790A JP40251790A JPH04215460A JP H04215460 A JPH04215460 A JP H04215460A JP 40251790 A JP40251790 A JP 40251790A JP 40251790 A JP40251790 A JP 40251790A JP H04215460 A JPH04215460 A JP H04215460A
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- Japan
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- wiring
- air bridge
- semiconductor device
- insulating
- pier
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置に係り、特
に半導体基板上にエアーブリッジ配線を行なった場合に
電気的な特性劣化を防止するに好適な半導体装置に関す
る。
に半導体基板上にエアーブリッジ配線を行なった場合に
電気的な特性劣化を防止するに好適な半導体装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体基板上に複数の素子を形成
した集積回路では、その集積度を向上するために多層配
線構造が広く用いられるようになってきている。これら
の多層配線における層間の絶縁にはシリコン酸化膜やち
っ化膜などの絶縁物が適用される。しかし、これらの絶
縁物は誘電率が大きく層間の寄生容量も半導体装置の高
速化を計るうえでは無視できない要因となっている。こ
のため、特に高周波動作を要求されるＧａＡｓなどの化
合物半導体では、エアーブリッジと呼ばれる空間配線技
術が採用されている。
した集積回路では、その集積度を向上するために多層配
線構造が広く用いられるようになってきている。これら
の多層配線における層間の絶縁にはシリコン酸化膜やち
っ化膜などの絶縁物が適用される。しかし、これらの絶
縁物は誘電率が大きく層間の寄生容量も半導体装置の高
速化を計るうえでは無視できない要因となっている。こ
のため、特に高周波動作を要求されるＧａＡｓなどの化
合物半導体では、エアーブリッジと呼ばれる空間配線技
術が採用されている。
【０００３】図５ないし図６は従来の半導体装置の構造
を示す説明図で、特にエアーブリッジ配線の形成工程を
同図（ａ）〜（ｆ）に順を追って示すものである。各図
において、（１）は半導体基板、（２）は半導体基板（
１）上に形成される下層金属配線、（３）は半導体基板
（１）上に配される絶縁膜、（４）はエアーブリッジ配
線（１１）形成のためのレジスト、（５）はエアーブリ
ッジ配線（１１）形成のためのめっき用下地金属、（６
）はめっき用下地金属（５）上のエアーブリッジ配線（
１１）の形成部以外に配されるレジスト、（７）はエア
ーブリッジ配線（１１）を形成すべくめっき用下地金属
（５）上にめっき形成されるめっき配線である。ちなみ
に、めっき配線（７）は半導体基板（１）上においてめ
っき用下地金属（５）と共に橋脚（８）と橋板（９）か
ら成るエアーブリッジ配線（１１）を形成し上層配線を
構成する。
を示す説明図で、特にエアーブリッジ配線の形成工程を
同図（ａ）〜（ｆ）に順を追って示すものである。各図
において、（１）は半導体基板、（２）は半導体基板（
１）上に形成される下層金属配線、（３）は半導体基板
（１）上に配される絶縁膜、（４）はエアーブリッジ配
線（１１）形成のためのレジスト、（５）はエアーブリ
ッジ配線（１１）形成のためのめっき用下地金属、（６
）はめっき用下地金属（５）上のエアーブリッジ配線（
１１）の形成部以外に配されるレジスト、（７）はエア
ーブリッジ配線（１１）を形成すべくめっき用下地金属
（５）上にめっき形成されるめっき配線である。ちなみ
に、めっき配線（７）は半導体基板（１）上においてめ
っき用下地金属（５）と共に橋脚（８）と橋板（９）か
ら成るエアーブリッジ配線（１１）を形成し上層配線を
構成する。
【０００４】以上のような構成において、次に、半導体
装置の構成方法を順を追って説明する。先ず、図５（ａ
）に示すように、半導体基板（１）上に下層部分の配線
を構成する下層金属配線（２）が形成される。次に、半
導体基板（１）上の下層金属配線（２）以外の部分にト
ランジスタ等の素子の保護のために絶縁膜（３）が形成
される。次に、同図（ｂ）に示すように、レジスト（４
）を塗布した後にエアーブリッジ配線（１１）の橋脚（
８）となる部分をエッチング等により穴開けする。次に
、同図（ｃ）に示すように全面にめっきのための電極と
なるめっき用下地金属（５）を形成する。しかる後に、
図６（ｄ）に示すようにエアーブリッジ配線（１１）を
形成する部分以外をレジスト（６）で覆った後にめっき
法を用いてめっき配線（７）によりエアーブリッジ配線
（１１）の橋脚（８）部と橋板（９）部を形成する。次
に、同図（ｅ）に示すように、エアーブリッジ配線（１
１）以外の部分のレジスト（６）とめっき用下地金属（
５）を除去する。そして、同図（ｆ）に示すようにめっ
き用下地金属（５）と絶縁膜（３）の間のレジスト（４
）をウエットエッチング等でエッチングすることにより
エアーブリッジ配線（１１）を上層配線として形成する
。ちなみに、めっき配線（７）はその橋脚（８）を通じ
て下層金属配線（２）と導通する。
装置の構成方法を順を追って説明する。先ず、図５（ａ
）に示すように、半導体基板（１）上に下層部分の配線
を構成する下層金属配線（２）が形成される。次に、半
導体基板（１）上の下層金属配線（２）以外の部分にト
ランジスタ等の素子の保護のために絶縁膜（３）が形成
される。次に、同図（ｂ）に示すように、レジスト（４
）を塗布した後にエアーブリッジ配線（１１）の橋脚（
８）となる部分をエッチング等により穴開けする。次に
、同図（ｃ）に示すように全面にめっきのための電極と
なるめっき用下地金属（５）を形成する。しかる後に、
図６（ｄ）に示すようにエアーブリッジ配線（１１）を
形成する部分以外をレジスト（６）で覆った後にめっき
法を用いてめっき配線（７）によりエアーブリッジ配線
（１１）の橋脚（８）部と橋板（９）部を形成する。次
に、同図（ｅ）に示すように、エアーブリッジ配線（１
１）以外の部分のレジスト（６）とめっき用下地金属（
５）を除去する。そして、同図（ｆ）に示すようにめっ
き用下地金属（５）と絶縁膜（３）の間のレジスト（４
）をウエットエッチング等でエッチングすることにより
エアーブリッジ配線（１１）を上層配線として形成する
。ちなみに、めっき配線（７）はその橋脚（８）を通じ
て下層金属配線（２）と導通する。
【０００５】以上のようにしてエアーブリッジ配線（１
１）を形成することにより、下層金属配線（２）と上層
配線となるめっき用下地金属（５）とめっき配線（７）
からなるエアーブリッジ配線（１１）との間には酸化膜
等の絶縁物が無い状態となるので、誘電率が約５分の１
程度になり寄生容量が低減し、結果として高速動作に適
した半導体装置を構成することができる。
１）を形成することにより、下層金属配線（２）と上層
配線となるめっき用下地金属（５）とめっき配線（７）
からなるエアーブリッジ配線（１１）との間には酸化膜
等の絶縁物が無い状態となるので、誘電率が約５分の１
程度になり寄生容量が低減し、結果として高速動作に適
した半導体装置を構成することができる。
【０００６】ところで、半導体装置の素子の微細化によ
り集積度が大きくなり、これに伴い１チップあたりの消
費電力が増大してくると、チップ中央部の電源電圧ドロ
ップが問題になってくる。そして、電源配線を低抵抗化
するためには、多層配線の最上位層を電源配線専用にす
るという手法がしばしば用いられる。更に、多層配線の
寄生容量の増大を防ぐために電源配線をエアーブリッジ
配線により形成することは非常に有効な手段とされてい
る。
り集積度が大きくなり、これに伴い１チップあたりの消
費電力が増大してくると、チップ中央部の電源電圧ドロ
ップが問題になってくる。そして、電源配線を低抵抗化
するためには、多層配線の最上位層を電源配線専用にす
るという手法がしばしば用いられる。更に、多層配線の
寄生容量の増大を防ぐために電源配線をエアーブリッジ
配線により形成することは非常に有効な手段とされてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置は以
上のように構成されているので、エアーブリッジ配線（
１１）を構成する橋板（９）の長さが数１００μｍ程度
と長くなると、橋板（９）の自重でエアーブリッジ配線
（１１）の中央部がたわむという欠点がある。このたわ
みは、下層配線との寄生容量の増大を招き装置の高速化
の障害となり、またエアーブリッジ配線（１１）が長く
薄くなると配線抵抗の増大や断線をまねくなどの信頼性
上の問題があり、これらの点が解決すべき大きな課題と
なっていた。
上のように構成されているので、エアーブリッジ配線（
１１）を構成する橋板（９）の長さが数１００μｍ程度
と長くなると、橋板（９）の自重でエアーブリッジ配線
（１１）の中央部がたわむという欠点がある。このたわ
みは、下層配線との寄生容量の増大を招き装置の高速化
の障害となり、またエアーブリッジ配線（１１）が長く
薄くなると配線抵抗の増大や断線をまねくなどの信頼性
上の問題があり、これらの点が解決すべき大きな課題と
なっていた。
【０００８】この発明は上記従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、エアーブリッジ配線の強度を高
め寄生容量の増大を防止すると共に信頼性を向上した半
導体装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、エアーブリッジ配線の強度を高
め寄生容量の増大を防止すると共に信頼性を向上した半
導体装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は半導体基板上に形成される第１の配線層
と、前記第１の配線層の上に選択的に形成される絶縁層
と、前記絶縁層の一部から延出される絶縁物橋脚と、前
記第１の配線層と絶縁層の上に導電性の橋脚部と前記絶
縁物橋脚を介して空中配線される第２の配線層を備える
半導体装置を提供するものである。
に、この発明は半導体基板上に形成される第１の配線層
と、前記第１の配線層の上に選択的に形成される絶縁層
と、前記絶縁層の一部から延出される絶縁物橋脚と、前
記第１の配線層と絶縁層の上に導電性の橋脚部と前記絶
縁物橋脚を介して空中配線される第２の配線層を備える
半導体装置を提供するものである。
【００１０】
【作用】上記手段において、この発明の半導体装置は、
半導体基板上に形成される第１の配線層とその上に選択
的に形成される絶縁層により基本回路を構成し、更に前
記絶縁層の一部から延出した絶縁物橋脚と導電性の橋脚
部を保持部として第２の配線層を空中配線することによ
り、第２の配線層の強度を増大させ、電気的性能の保持
と信頼性の向上を行なっている。
半導体基板上に形成される第１の配線層とその上に選択
的に形成される絶縁層により基本回路を構成し、更に前
記絶縁層の一部から延出した絶縁物橋脚と導電性の橋脚
部を保持部として第２の配線層を空中配線することによ
り、第２の配線層の強度を増大させ、電気的性能の保持
と信頼性の向上を行なっている。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照しながらこの発明の実施例
を説明する。
を説明する。
【００１２】図１ないし図４はこの発明の一実施例に係
る半導体装置の構造を示す説明図で、特にエアーブリッ
ジ配線の形成工程を同図（ａ）〜（ｆ）に順を追って示
すものである。図において、（１０）は半導体基板（１
）上に形成された絶縁膜（３）を延長して形成された絶
縁物で構成される絶縁物橋脚（１０）であり、エアーブ
リッジ配線（１１）と半導体基板（１）の間に介在し、
エアーブリッジ配線（１１）を保持するように構成され
る。
る半導体装置の構造を示す説明図で、特にエアーブリッ
ジ配線の形成工程を同図（ａ）〜（ｆ）に順を追って示
すものである。図において、（１０）は半導体基板（１
）上に形成された絶縁膜（３）を延長して形成された絶
縁物で構成される絶縁物橋脚（１０）であり、エアーブ
リッジ配線（１１）と半導体基板（１）の間に介在し、
エアーブリッジ配線（１１）を保持するように構成され
る。
【００１３】以上のような構成において、次に、半導体
装置の構成方法を順を追って説明する。先ず、図１（ａ
）に示すように、半導体基板（１）上に下層部分の配線
を構成する下層金属配線（２）が形成される。次に、半
導体基板（１）上の下層金属配線（２）以外の部分にト
ランジスタ等の素子の保護のために絶縁膜（３）が形成
される。この絶縁膜（３）形成と併せて任意の場所に絶
縁物橋脚（１０）を形成する。次に、同図（ｂ）に示す
ように、絶縁物橋脚（１０）を除く部分にレジスト（４
）を塗布した後にエアーブリッジ配線（１１）の橋脚（
８）となる部分をエッチング等により穴開けする。次に
、図２（ｃ）に示すように下層金属配線（２）や絶縁物
橋脚（１０）を含む全面にめっきのための電極となるめ
っき用下地金属（５）を形成する。しかる後に、図３（
ｄ）に示すようにエアーブリッジ配線（１１）を形成す
る部分以外をレジスト（６）で覆った後にめっき法を用
いてめっき配線（７）によりエアーブリッジ配線（１１
）の橋脚（８）部と橋板（９）部を形成する。次に、同
図（ｅ）に示すように、エアーブリッジ配線（１１）以
外の部分のレジスト（６）とめっき用下地金属（５）を
除去する。そして、図４（ｆ）に示すようにめっき用下
地金属（５）と絶縁膜（３）の間のレジスト（４）をウ
エットエッチング等でエッチングすることによりエアー
ブリッジ配線（１１）を上層配線として形成する。この
時、絶縁物橋脚（１０）は半導体基板（１）とエアーブ
リッジ配線（１１）の間に残りエアーブリッジ配線（１
１）の補強部として機能することとなる。
装置の構成方法を順を追って説明する。先ず、図１（ａ
）に示すように、半導体基板（１）上に下層部分の配線
を構成する下層金属配線（２）が形成される。次に、半
導体基板（１）上の下層金属配線（２）以外の部分にト
ランジスタ等の素子の保護のために絶縁膜（３）が形成
される。この絶縁膜（３）形成と併せて任意の場所に絶
縁物橋脚（１０）を形成する。次に、同図（ｂ）に示す
ように、絶縁物橋脚（１０）を除く部分にレジスト（４
）を塗布した後にエアーブリッジ配線（１１）の橋脚（
８）となる部分をエッチング等により穴開けする。次に
、図２（ｃ）に示すように下層金属配線（２）や絶縁物
橋脚（１０）を含む全面にめっきのための電極となるめ
っき用下地金属（５）を形成する。しかる後に、図３（
ｄ）に示すようにエアーブリッジ配線（１１）を形成す
る部分以外をレジスト（６）で覆った後にめっき法を用
いてめっき配線（７）によりエアーブリッジ配線（１１
）の橋脚（８）部と橋板（９）部を形成する。次に、同
図（ｅ）に示すように、エアーブリッジ配線（１１）以
外の部分のレジスト（６）とめっき用下地金属（５）を
除去する。そして、図４（ｆ）に示すようにめっき用下
地金属（５）と絶縁膜（３）の間のレジスト（４）をウ
エットエッチング等でエッチングすることによりエアー
ブリッジ配線（１１）を上層配線として形成する。この
時、絶縁物橋脚（１０）は半導体基板（１）とエアーブ
リッジ配線（１１）の間に残りエアーブリッジ配線（１
１）の補強部として機能することとなる。
【００１４】以上のようにしてエアーブリッジ配線（１
１）を形成することにより、上層配線となるめっき用下
地金属（５）とめっき配線（７）からなるエアーブリッ
ジ配線（１１）と下層金属配線（２）との間には絶縁物
橋脚（１０）以外の酸化膜等の絶縁物が無い状態となる
ので、寄生容量が低減し高速動作に適した半導体装置を
構成することができる。一方、エアーブリッジ配線（１
１）の橋板（９）部分が薄く長くなって自重によるたわ
みが発生しそうになっても絶縁物橋脚（１０）の作用で
これが防止され、下層金属配線（２）との間の寄生容量
の増大や断線等の事故を防止でき、更に絶縁物橋脚（１
０）が絶縁物で構成されるため任意の場所でエアーブリ
ッジ配線（１１）を補強できるという利点がある。
１）を形成することにより、上層配線となるめっき用下
地金属（５）とめっき配線（７）からなるエアーブリッ
ジ配線（１１）と下層金属配線（２）との間には絶縁物
橋脚（１０）以外の酸化膜等の絶縁物が無い状態となる
ので、寄生容量が低減し高速動作に適した半導体装置を
構成することができる。一方、エアーブリッジ配線（１
１）の橋板（９）部分が薄く長くなって自重によるたわ
みが発生しそうになっても絶縁物橋脚（１０）の作用で
これが防止され、下層金属配線（２）との間の寄生容量
の増大や断線等の事故を防止でき、更に絶縁物橋脚（１
０）が絶縁物で構成されるため任意の場所でエアーブリ
ッジ配線（１１）を補強できるという利点がある。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の半導体装
置はエアーブリッジ配線と半導体基板の間に補強のため
に絶縁物で構成される絶縁物橋脚を形成するように構成
したので、エアーブリッジ配線のたわみによる寄生容量
の増大が防止でき更にエアーブリッジが薄く長くなった
場合の断線を防止できるため、高速動作に適したまた信
頼性の高い半導体装置が得られる効果がある。
置はエアーブリッジ配線と半導体基板の間に補強のため
に絶縁物で構成される絶縁物橋脚を形成するように構成
したので、エアーブリッジ配線のたわみによる寄生容量
の増大が防止でき更にエアーブリッジが薄く長くなった
場合の断線を防止できるため、高速動作に適したまた信
頼性の高い半導体装置が得られる効果がある。
【図１】この発明の一実施例に係る半導体装置の構造を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図２】この発明の一実施例に係る半導体装置の構造を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図３】この発明の一実施例に係る半導体装置の構造を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図４】この発明の一実施例に係る半導体装置の構造を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図５】従来の半導体装置の構造を示す説明図である。
【図６】従来の半導体装置の構造を示す説明図である。
１ 半導体基板
２ 下層金属配線
３ 絶縁膜
４ レジスト
５ めっき用下地金属
６ レジスト
７ めっき配線
８ 橋脚
９ 橋板
１０ 絶縁物橋脚
１１ エアーブリッジ配線
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板上に形成される第１の配線層と
、前記第１の配線層の上に選択的に形成される絶縁層と
、前記絶縁層の一部から延出される絶縁物橋脚と、前記
第１の配線層と絶縁層の上に導電性の橋脚部と前記絶縁
物橋脚を介して空中配線される第２の配線層を備えるこ
とを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40251790A JPH04215460A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40251790A JPH04215460A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04215460A true JPH04215460A (ja) | 1992-08-06 |
Family
ID=18512325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40251790A Pending JPH04215460A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04215460A (ja) |
-
1990
- 1990-12-14 JP JP40251790A patent/JPH04215460A/ja active Pending
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