JPH08116031A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH08116031A
JPH08116031A JP27701294A JP27701294A JPH08116031A JP H08116031 A JPH08116031 A JP H08116031A JP 27701294 A JP27701294 A JP 27701294A JP 27701294 A JP27701294 A JP 27701294A JP H08116031 A JPH08116031 A JP H08116031A
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JP
Japan
Prior art keywords
spiral inductor
outer peripheral
spiral
wiring
wide width
Prior art date
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Pending
Application number
JP27701294A
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English (en)
Inventor
Isao Arai
功 新井
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特性変更を回避しつつ、スパイラルインダク
タの機械的強度を高める。 【構成】 スパイラルインダクタ7の最外周に外周太幅
部17を形成し、この外周太幅部17を第2層間膜14
に埋設された環状の外側引出し配線13に環状のコンタ
クト部18を介して機械的にアンカーする。 【効果】 外周太幅部17は径方向内向きの外力を確実
に支えることができ、スパイラルインダクタ7のスパイ
ラルパターンの変形を防止できる。スパイラルインダク
タ7のパターン幅が変更されるのは、長いスパイラルイ
ンダクタ7のうち極僅かな最外周部分のみであるため、
スパイラルインダクタ7全体としての特性変更および外
径寸法増加は抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スパイラルインダクタ
を備えている半導体装置、特に、スパイラルインダクタ
の機械的強度を向上させる技術に関し、例えば、モノリ
シック・マイクロウエーブ・インテグレーテッド・サー
キット(以下、MMICという。)に利用して有効な技
術に関する。
【0002】
【従来の技術】スパイラルインダクタを備えている半導
体装置の一例として、MMICがある。従来のMMIC
におけるスパイラルインダクタは、最小の外径でインダ
クタンスLを大きく取り、かつ、インダクタンスのQを
大きくするために、パターン幅Wがきわめて細く形成さ
れている。
【0003】なお、MMICを述べてある例としては、
電子情報通信学会発行 「電子情報通信学会技術研究報
告ED93−167 バンプヒートシンク技術」、およ
び、株式会社工業調査会発行「IC実装化技術」198
2年4月15日発行 P199〜P208、がある。ま
た、スパイラルインダクタンスを述べてある例として
は、特開昭50−1692号公報がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のMMI
Cにおけるスパイラルインダクタにおいては、パターン
幅Wがきわめて細く形成されているため、例えば、MM
ICの封止体が樹脂封止体によって成形される場合に、
その樹脂封止体の成形時にレジンの注入圧力がスパイラ
ルインダクタに径方向外側から内向きに加わった際に、
スパイラルインダクタのパターンが変形されてしまう危
険性があることが本発明者によって明らかにされた。
【0005】本発明の目的は、スパイラルインダクタの
特性の変更を回避しつつ、スパイラルインダクタの機械
的強度を高めることができる半導体装置を提供すること
にある。
【0006】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0007】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。
【0008】すなわち、本発明に係る半導体装置のスパ
イラルインダクタはその外周部の幅が他部の幅よりも大
きく形成されている。
【0009】また、本発明に係る半導体装置は、スパイ
ラルインダクタの外周太幅部に対向する下方にアンカー
が環状に形成されており、このアンカーが外周太幅部に
全周にわたって機械的に連結されているとともに、アン
カーがスパイラルインダクタの外側引出し配線によって
形成されていることを特徴とする。
【0010】
【作用】前記した手段におけるスパイラルインダクタに
径方向外側から内向きの外力が加わるに際して、その外
力は太幅に形成された外周部に作用することになる。そ
して、この太幅の外周部の機械的強度は高いため、その
外力によって外周部が変形されることはない。そして、
パターン幅が変更されるのは、長いスパイラルインダク
タのうち極僅かな外周部のみであるため、スパイラルイ
ンダクタ全体としての特性が変更されることは回避する
ことができる。
【0011】前記した第2の手段によれば、スパイラル
インダクタの外周太幅部は配線層に植え込まれたアンカ
ーによって固定されているため、その機械的強度はより
一層高められることになる。また、アンカーを引出し配
線と同時に形成することにより、パターン形成工程の増
加は回避されることになる。
【0012】
【実施例】図1は本発明の一実施例であるMMICのス
パイラルインダクタを示しており、(a)は平面図、
(b)は正面断面図である。図2(a)、(b)はその
MMICの製造工程の一部を示す各正面断面図である。
図3はMMICのペレットを示す一部省略平面図であ
る。
【0013】本実施例において、本発明に係るスパイラ
ルインダクタを備えている半導体装置は、MMICとし
て構成されている。但し、MMICはペレットの一部分
のみが図示されている。このMMICのペレット1は、
半導体装置の製造工程における所謂前工程において半導
体ウエハの状態で所定の集積回路を作り込まれて、各単
位毎にダイシングされることによって製造されており、
ガリウム・砒素(GaAs)ウエハから形成されたサブ
ストレート2、このサブストレート2を基板とした小信
号FET(電界効果トランジスタ)部3、パワーFET
部4、抵抗部5、MIM容量6およびスパイラルインダ
クタ7を備えている。
【0014】サブストレート2の上面には絶縁膜8が形
成されており、絶縁膜8の小信号FET部3、パワーF
ET部4および抵抗部5に対応する位置には電極9がそ
れぞれ形成されている。絶縁膜8の上には第1層間膜1
0が被着されており、第1層間膜10には第1配線11
が形成されている。第1配線11は小信号FET部3、
パワーFET部4および抵抗部5に対応する位置におい
て各電極9にそれぞれ電気的に接続されている。また、
絶縁膜8の所定領域にはMIM容量6が形成されてお
り、ここではMIM容量6の上に第1配線11が形成さ
れている。
【0015】本実施例において、第1層間膜10におけ
るスパイラルインダクタ7が配置される領域の中心に対
応する位置には内側引出し配線12が形成されており、
第1層間膜10上のスパイラルインダクタ7が配置され
る領域における外側部分には、アンカーを兼用する外側
引出し配線13が後記する外周太幅部に対応するように
環状に形成されている。この外側引出し配線13は内側
引出し配線12および第1配線11と共に、金(Au)
が用いられて形成されている。
【0016】第1層間膜10の上には第2層間膜14が
被着されており、第2層間膜14には第2配線15が形
成されている。第2配線15は所定の位置において第1
配線11に電気的に接続されている。また、第2層間膜
14上にはスパイラルインダクタ7が内側引出し配線1
2を中心にして形成されている。このスパイラルインダ
クタ7は第2配線15と共に、金が用いられてめっき法
によって同時に形成されている。スパイラルインダクタ
7はパターン形状が正方形のスパイラル形状に形成され
ており、スパイラルパターンの中心には内側コンタクト
部16が第2層間膜14を貫通して内側引出し配線12
に電気的に接続するように形成されている。
【0017】本実施例において、スパイラルインダクタ
7のスパイラルパターンにおける最外周部分には、その
幅(径方向の寸法)W’が他部の幅Wよりも太くなった
外周太幅部17が、内側のスパイラルパターン領域を取
り囲むように一定幅の環状に形成されている。この外周
太幅部17の幅W’は、スパイラルインダクタ7の特性
や外径寸法の変更を可及的に抑えた範囲で、可及的に大
きく設定することが望ましい。この外周太幅部17には
一連の環状の外側コンタクト部18が一体的に形成され
ており、このコンタクト部18は第2層間膜14を貫通
して環状の外側引出し配線13に全周にわたって機械的
に接続されている。したがって、外周太幅部17は環状
のコンタクト部18を介して外側引出し配線13に機械
的にアンカーされた状態になっている。
【0018】次に作用を説明する。前記のように構成さ
れたペレット1は樹脂封止体(図示せず)によって樹脂
封止される。この樹脂封止体がトランスファー成形法に
よって成形される際に、ペレットの表面に形成されたス
パイラルインダクタ7にはレジンの注入圧力が径方向外
側から内向きに加わる可能性がある。万一、このように
スパイラルインダクタ7に対して径方向の外力が加わる
と、スパイラルインダクタ7のパターンが変形されてし
まう危険性がある。
【0019】しかし、本実施例においては、万一、スパ
イラルインダクタ7に対して径方向内向きの外力が加わ
わったとしても、スパイラルインダクタ7の最外周には
外周太幅部17が形成されているため、スパイラルイン
ダクタ7のスパイラルパターンが当該外力によって変形
されることはない。すなわち、スパイラルインダクタ7
に対する径方向内向きの外力は外周太幅部17に作用す
ることになる。しかし、この外周太幅部17はその幅
W’が太い分だけ機械的強度が高いため、当該外力によ
って変形されることはない。そして、スパイラルインダ
クタ7の外周太幅部17よりも内側の領域におけるパタ
ーン幅Wが細い細幅部は、外周太幅部17によって保護
されることになる。
【0020】しかも、本実施例においては、スパイラル
インダクタ7の外周太幅部17は第2層間膜14に埋設
された環状の外側引出し配線13に環状のコンタクト部
18を介して機械的にアンカーされた状態になることに
より、その機械的強度はより一層強化されているため、
外周太幅部17は径方向内向きの外力を確実に支えるこ
とができ、スパイラルインダクタ7のパターンの変形は
確実に防止されることになる。
【0021】他方、スパイラルインダクタ7のパターン
幅Wが変更されるのは、長いスパイラルインダクタ7の
うち極僅かな最外周部分のみであるため、スパイラルイ
ンダクタ7全体としての特性が変更されることは回避さ
れ、また、スパイラルインダクタ7の外径寸法の増加は
最小限度に抑制される。
【0022】前記実施例によれば、次の効果が得られ
る。 (1) スパイラルインダクタ7の最外周に外周太幅部
17を形成することにより、スパイラルインダクタ7に
対して径方向内向きの外力が加わわったとしても、スパ
イラルインダクタ7のスパイラルパターンが当該外力に
よって変形されるのを防止することができる。
【0023】(2) スパイラルインダクタ7の外周太
幅部17を第2層間膜14に埋設された環状の外側引出
し配線13に環状のコンタクト部18を介して機械的に
アンカーすることにより、その機械的強度をより一層強
化することができるため、外周太幅部17は径方向内向
きの外力を確実に支えることができ、スパイラルインダ
クタ7のスパイラルパターンの変形を確実に防止させる
ことができる。
【0024】(3) スパイラルインダクタ7の外周太
幅部17のアンカーになる環状の外側引出し配線13を
第1配線11と同時に形成することにより、パターン形
成工程の増加を回避することができるため、スパイラル
インダクタ7の製造コストの増加を防止することができ
る。
【0025】(4) スパイラルインダクタ7のパター
ン幅が変更されるのは、長いスパイラルインダクタ7の
うち極僅かな最外周部分のみであるため、スパイラルイ
ンダクタ7全体としての特性が変更されることを回避す
ることができるとともに、スパイラルインダクタ7の外
径寸法の増加は最小限度に抑制することができる。した
がって、MMIC全体の設計について影響を与えること
は回避することができるため、MMICの製造コストの
増加を防止することができる。
【0026】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。
【0027】例えば、スパイラルインダクタは正方形の
スパイラルに形成するに限らず、円形のスパイラルに形
成してもよい。
【0028】外周太幅部のアンカーになる第1配線は、
一連の環状に形成するに限らず、断続した環状に形成し
てもよい。また、外周太幅部のアンカーは、第1配線に
よって構成するに限らず、専用的に形成してもよいし、
省略してもよい。
【0029】なお、スパイラルインダクタに径方向内向
きの外力が作用する原因は、樹脂封止体成形時のレジン
流れに限らない。
【0030】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるMMI
Cに適用した場合について説明したが、それに限定され
るものではなく、ハイブリット・マイクロウエーブIC
等のスパイラルインダクタを備えている半導体装置全般
に適用することができる。特に、本発明はスパイラルイ
ンダクタに径方向内向きの外力が加わり易い半導体装置
に適用して優れた効果が得られる。
【0031】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、スパイラ
ルインダクタの外周部の幅が他部の幅よりも大きく設定
されているため、スパイラルインダクタの全体としての
特性の変更を回避しつつ、スパイラルインダクタの機械
的強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるMMICのスパイラル
インダクタを示しており、(a)は平面図、(b)は正
面断面図である。
【図2】(a)、(b)はそのMMICの製造工程の一
部を示す各正面断面図である。
【図3】MMICのペレットを示す一部省略平面図であ
る。
【符号の説明】
1…MMICのペレット、2…サブストレート、3…小
信号FET部、4…パワーFET部、5…抵抗部、6…
MIM容量、7…スパイラルインダクタ、8…絶縁膜、
9…電極、10…第1層間膜、11…第1配線、12…
内側引出し配線、13…外側引出し配線、14…第2層
間膜、15…第2配線、16…内側コンタクト部、17
…外周太幅部、18…外側コンタクト部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スパイラルインダクタを備えている半導
    体装置において、 前記スパイラルインダクタはその外周部の幅が他部の幅
    よりも大きく形成されていることを特徴とする半導体装
    置。
  2. 【請求項2】 スパイラルインダクタの前記外周太幅部
    に対向する下方にアンカーが環状に形成されており、こ
    のアンカーが前記外周太幅部に全周にわたって機械的に
    連結されていることを特徴とする請求項1に記載の半導
    体装置。
  3. 【請求項3】 アンカーがスパイラルインダクタの外側
    引出し配線であることを特徴とする請求項2に記載の半
    導体装置。
JP27701294A 1994-10-17 1994-10-17 半導体装置 Pending JPH08116031A (ja)

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