JPH1070189A

JPH1070189A - 半導体装置

Info

Publication number: JPH1070189A
Application number: JP8223483A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Hisaka; 隆行日坂
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1996-08-26
Publication date: 1998-03-10
Also published as: KR19980018055A; DE19719179A1

Abstract

(57)【要約】【課題】空中配線が複数の電気的素子との間に複数の
接続点を有し、それら複数の接続点間における電位差が
ほとんど生じないような半導体装置を得る。【解決手段】エアブリッジ配線１０に複数の貫通孔１
１をアレー状に配置し、例えば、エアブリッジ配線１０
の配線長を５０００μｍ、配線幅を８００μｍとした場
合、そこに形成される上記複数の貫通孔１１の間隔を１
００μｍ、貫通孔１１のそれぞれの形状を一辺の長さが
５０μｍの正方形としているので、エアブリッジ配線１
０と複数の電気的素子３ａ、３ｂとの複数の接続部１２
ａ、１２ｂの、それぞれの間における等電位性が確保さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は半導体装置の構造
に関するもので、特にマイクロ波用混成集積回路、ある
いは高速デジタルＬＳＩ等に用いられるエアブリッジ配
線に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エアブリッジ配線は、従来より、配線容
量を低減する目的で用いられてきた。しかし、広面積の
エアブリッジ配線を形成する場合、当該エアブリッジ配
線の形成時において、配線下の絶縁物を除去する際に、
それを完全に除去できないという問題が発生していた。

【０００３】この問題に対応するために、近年、エアブ
リッジ配線に貫通孔を設けることにより、当該エアブリ
ッジ配線の下層にある絶縁物を、エッチングにより除去
するような工夫がなされてきている。その具体例につ
き、以下に図６及び図７を用いて説明をする。

【０００４】図１３は、例えば特開平５−２７５５４９
号公報に示されたエアブリッジ配線を備えた半導体装置
の断面図である。図１３において、１は半導体基板、２
はこの半導体基板１上に形成されたゲート電極、３はこ
の半導体基板１上に形成されたソース・ドレイン電極、
４はゲート電極２及びソース・ドレイン電極３を保護す
るための表面保護膜、７は給電層メタル、９はメッキ金
属、１０は上記給電層メタル７及びメッキ金属９からな
るエアブリッジ配線、６は上記半導体基板１とエアブリ
ッジ配線１０との間に存在する空気の層である空間、１
１は空間６からエアブリッジ配線１０上へ当該エアブリ
ッジ配線１０を貫通する貫通孔である。

【０００５】つぎに、このように構成された半導体装置
の製造方法について図１４を用いて説明する。図１４
（ａ）〜（ｈ）は上記半導体装置の製造方法を工程順に
示したものである。

【０００６】まず、図１４（ａ）に示されるように、半
導体基板１上にゲート電極２及びソース・ドレイン電極
３を形成する。次に、図１４（ｂ）に示されるように、
半導体基板１上に表面保護膜４を形成する。次に、図１
４（ｃ）に示されるように、上記ソース・ドレイン電極
３上に形成された表面保護膜４の一部をエッチングによ
り除去し、エアブリッジ配線１０と当該ソース・ドレイ
ン電極３との電気的な接続に用いられる接続孔の一部で
ある４ａを形成する。

【０００７】次に、図１４（ｄ）に示されるように、上
記半導体基板１上に絶縁物５を形成し、通常の写真製版
技術を用いて、上記接続孔の一部である４ａを介して、
ソース・ドレイン電極３上に開口する当該接続孔の一部
である５ａを形成する。次に、図１４（ｅ）に示される
ように、上記接続孔の一部である４ａ及び同じく一部で
ある５ａの内部と、絶縁物５上にスパッタ法を用いて給
電層メタル７を形成する。次に、図１４（ｆ）に示され
るように、電解メッキを行うことにより、上記給電層メ
タル７上の、通常の写真製版技術を用いてパターニング
された複数のレジストパターン８により覆われていない
場所に、メッキ金属９ｂを形成する。

【０００８】次に、図１４（ｇ）に示されるように、上
記複数のレジストパターン８を除去することにより、複
数の貫通孔１１となる開口部９ａを有するメッキ金属９
を形成する。次に、図１４（ｈ）に示されるように、上
記開口部９ａの下の給電層メタル７の１部を、上記メッ
キ金属９をマスクとしてエッチングすることにより除去
した後、複数の貫通孔１１のそれぞれを通して絶縁物５
をエッチングにより除去することにより、半導体基板１
上に、空気の層からなる空間６を隔てて形成され、ソー
ス・ドレイン電極３に電気的に接続される、複数の貫通
孔１１を有するエアブリッジ配線１０を形成する。

【０００９】上記のように形成された半導体装置におい
ては、エアブリッジ配線に貫通孔が設けられているの
で、当該エアブリッジ配線形成時において、エアブリッ
ジ配線の下層にある絶縁物が、エッチングにより除去さ
れる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、このように
構成された半導体記憶装置においては、配線容量を低減
するため空気を層間絶縁物としているので、当該エアブ
リッジ配線は機械的強度の点で配線長、及び、配線幅に
制限があった。なぜならば、エアブリッジ形成後の製造
工程で、エアブリッジに力がかかった場合にエアブリッ
ジが変形することがあるからである。例えば、チップの
ハンドリング時にエアブリッジ表面が押さえられ潰れが
発生したり、あるいは、チップ分離工程で用いるダイシ
ングカット時の水流によってエアブッリジ配線が変形
し、場合によっては、剥がれが生じることがあるからで
ある。この変形は、エアブリッジの配線長及び配線幅が
大きい程生じやすい。

【００１１】またエアブリッジ配線の接続距離が１００
μｍ以上になると、エアブリッジ配線の自重により当該
エアブリッジ配線が下方にたわむ。このため、例えば信
学技報ED92-118,MW92-121,ICD92-139(1993-01),P37〜43
に示されるように、エアブリッジ配線で１００μｍ以上
の配線を形成するのは困難であるという結果が得られて
いる。そして、このたわみにより、エアブリッジ配線が
結果的につぶれた場合、下部配線との接触によるショー
トが発生するという問題があった。

【００１２】デジタル用ＬＳＩの電源配線としてエアブ
リッジ配線を用いる場合、１つのエアブリッジ配線から
複数の電気的素子に電流を供給するため、当該配線の抵
抗が高いと、接続されている複数の電気的素子間で電位
差が発生するという問題が起きる。そこで、配線の抵抗
を下げるために配線幅を大きくする必要があるが、従来
は、デジタル用ＬＳＩの広面積、長配線長の電源配線で
は、上記した理由等から、エアブリッジ化することが困
難であり、ＳｉＯＮ膜等の絶縁膜を層間絶縁膜とし用い
ていた。ここで、配線厚を厚くすることも低抵抗化には
有効であるが、この場合にはプロセス上の制約がある。

【００１３】この発明は上記した点に鑑みてなされたも
のであり、この発明の第１の目的は、複数の電気的素子
に接続されるエアブリッジ配線等の空中配線の、当該複
数の電気的素子との複数の接続点間における電位差を生
じさせないようにするととともに、当該エアブリッジ配
線等の空中配線の配線容量を低減し、回路の高速化を実
現することにある。

【００１４】又、この発明の第２の目的は、エアブリッ
ジ配線等の空中配線の広面積化及び長配線長化に対する
問題点であった、ダイシングカット時における水流によ
る当該空中配線のはがれ防止等の機械的強度の問題を解
決するとともに、当該空中配線の配線容量を低減し、回
路の高速化を実現することにある。

【００１５】さらに、この発明の第３の目的は、ダイシ
ングカット時における水流による、電気的素子のはがれ
防止等の機械的強度の問題を解決することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置は、半導体基板上に形成された複数の電気的素子、及
び、上記半導体基板上に空間を隔てて形成され、上記複
数の電気的素子に電気的に接続される複数の接続部と複
数の貫通孔とを有する空中配線を備えており、上記複数
の貫通孔は、上記複数の接続部がほぼ等電位となるよう
に形成されていることを特徴とするものである。

【００１７】又、上記複数の貫通孔は、接続部間の最大
の電位差が５０ｍＶ以下となるように形成されているこ
とを特徴とするものである。

【００１８】又、上記複数の貫通孔は、接続部間の最大
の電位差が１０ｍＶ以下となるように形成されているこ
とを特徴とするものである。

【００１９】又、上記複数の貫通孔のそれぞれは、ダイ
シングカット時に、空中配線下の空間に流入したダイシ
ングカット用の水が、上記複数の貫通孔から上記空中配
線上に排出されるような形状に形成されていることを特
徴とするものである。

【００２０】又、上記複数の貫通孔のそれぞれは、空中
配線が自重により変形しないような形状に形成されてい
ることを特徴とするものである。

【００２１】又、上記複数の貫通孔のそれぞれは、空中
配線の形成時に、エッチング用の溶媒が上記複数の貫通
孔から充填材の充填されている上記空中配線下の空間に
導入されることにより、上記充填材が除去されるような
形状に形成されていることを特徴とするものである。

【００２２】又、半導体基板上に形成された複数の電気
的素子と、上記半導体基板上に空間を隔てて形成される
とともに、上記複数の電気的素子に電気的に接続された
空中配線とを備えており、上記空中配線は、ダイシング
カット時に、上記空間へのダイシングカット用の水の流
入を防止するような形状に形成されていることを特徴と
するものである。

【００２３】又、上記空中配線は板状部を有し、この板
状部の側面は下面に対し９０°未満の傾斜角を有するよ
うに形成されていることを特徴とするものである。

【００２４】又、上記空中配線は板状部を有し、この板
状部の断面形状は当該板状部の下面と側面により形成さ
れる部分がくさび形であることを特徴とするものであ
る。

【００２５】又、上記空中配線は当該空中配線下の空間
を覆うような形状に形成されていることを特徴とするも
のである。

【００２６】又、上記空中配線はダイシングカット用の
水の流入を防止するように形成された脚部と、この脚部
上に形成された板状部とを有することを特徴とするもの
である。

【００２７】又、上記電気的素子は配線又は電極である
ことを特徴とするものである。

【００２８】又、半導体基板上に形成された複数の電気
的素子からなる回路と、上記回路の周囲に形成された複
数のボンデイングパッド及び複数の水流バリアとを備え
ており、上記複数のボンデイングパッド及び複数の水流
バリアは、ダイシングカット時に、上記回路方向へ流入
したダイシングカット用の水から上記回路が保護される
ように形成されていることを特徴とするものである。

【００２９】又、半導体基板上に形成された複数の電気
的素子からなる回路と、上記回路の周囲に形成された複
数のボンデイングパッド及び複数の水流バリアとを備え
ており、上記複数のボンデイングパッド及び複数の水流
バリアは、ダイシングカット時に、上記回路方向へ流入
したダイシングカット用の水が、上記複数のボンデイン
グパッド及び複数の水流バリアに遮られることにより、
上記回路へ直接流入することがないように形成されてい
ることを特徴とするものである。

【００３０】又、上記複数の電気的素子の一部は、上記
半導体基板上に空間を隔てて形成されるとともに、上記
複数の電気的素子の他の一部に電気的に接続されている
空中配線であり、上記複数のボンデイングパッド及び複
数の水流バリアは、ダイシングカット時に、回路方向へ
流入したダイシングカット用の水により、上記空中配線
が上記半導体基板から脱離しないように形成されている
ことを特徴とするものである。

【００３１】又、上記複数のボンデイングパッド及び複
数の水流バリアは、それぞれ間隔を置いて形成されてい
ることを特徴とするものである。

【００３２】又、上記複数のボンデイングパッド及び複
数の水流バリアは、半導体基板の側面から回路方向を眺
めたとき、上記回路を直接眺めることができないように
形成されていることを特徴とするものである。又、上記
複数の電気的素子の他の一部は配線又は電極であること
を特徴とするものである。

【００３３】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下に、この発明の実施の形態１につい
て、図１ないし図４に基づいて説明する。図１はこの発
明の実施の形態１を示す要部平面図であり、図１におい
て、３ａは電気的素子の１部である電極、３ｂは電気的
素子の１部である配線、１０は空中配線であり、例えば
本実施の形態においては、配線長を５０００μｍ、配線
幅を８００μｍとしたエアブリッジ配線、１１はこのエ
アブリッジ配線１０に設けられた貫通孔であり、本実施
の形態においては、例えばそれぞれの形状が一辺５０μ
m の正方形で、間隔が１００μm であるアレー状に規則
的に配置されたものである。１２ａは電極３ａとエアブ
リッジ配線１０との電気的な接続が行われる接続部、１
２ｂは配線３ｂとエアブリッジ配線１０との電気的な接
続が行われる接続部である。

【００３４】図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図であ
る。図２において、１は半導体基板であり、例えば本実
施の形態においては、例えばＧａＡｓ等の化合物半導体
からなる半導体基板本体と、この半導体基板本体上に形
成された半導体素子とを含むものであり、３ａはこの半
導体基板１上に形成された電極、３ｂは半導体基板１上
に形成された配線、４は電極３ａ及び配線３ｂを保護す
るための表面保護膜、４ａは電極３ａ及び配線３ｂの表
面に開口する表面保護膜４の開口部、６は上記半導体基
板１とエアブリッジ配線１０との間に存在する、例えば
空気の層からなる空間である。

【００３５】又、７はエアブリッジ配線１０の下層を構
成する給電層であり、本実施の形態においては、例えば
スパッタ法により形成されたＴｉとＡｕの積層膜からな
る金属膜である。９はエアブリッジ配線１０の上層を構
成するメッキ金属であり、本実施の形態においては、例
えば電解メッキ法を用いて形成されたＡｕ膜である。１
０は上記した給電層７及びメッキ金属９からなるエアブ
リッジ配線、１１は空間６からエアブリッジ配線１０上
へ当該エアブリッジ配線１０を貫通する貫通孔、１２ａ
及び１２ｂは、上述のとおり、電極３ａ又は配線３ｂと
エアブリッジ配線１０との電気的な接続が行われる接続
部である。

【００３６】図３は、図１におけるＣ−Ｄ線断面図であ
り、図中の符号は、上述のとおりである。

【００３７】本実施の形態においては、貫通孔１１がア
レー状に配置されているので、エアブリッジ配線１０と
複数の電気的素子３ａ、３ｂとの複数の接続部１２ａ、
１２ｂの、それぞれの間における等電位性が確保されて
いる。但し、貫通孔１１のそれぞれの面積、及び、複数
の貫通孔１１間の間隔を、それら複数の貫通孔１１が形
成されているエアブリッジ配線１０の配線長、及び、配
線幅に対して、それぞれ最適化する必要がある。これに
関しては、後述することとする。

【００３８】ここで一方、図４に示される様に、ストラ
イプ状に複数の貫通孔１１ｂを配置すると、エアブリッ
ジ配線１０と複数の電気的素子３ａ、３ｅ、３ｆとの複
数の接続部１２ａ、１２ｅ、１２ｆの、それぞれの間に
おける等電位性は確保できなくなる。なぜならば、例え
ば図４の接続部１２ｅおよび１２ｆを介して、当該エア
ブリッジ配線１０から下層配線３ｅ、３ｆに電源を供給
する場合、当該エアブリッジ配線１０における接続部１
２ｅと接続部１２ｆの間の電荷の移動距離が、図１に示
される場合、つまり、複数の貫通孔１１の配列がアレー
状である場合に比べ長距離となるため、接続部１２ｅと
接続部１２ｆの間に電位差が生じる場合があるからであ
る。

【００３９】また、ここで、等電位として許容される範
囲としては、エアブリッジ配線１０をデジタルＬＳＩの
電源配線として用いる場合、任意の複数の電気的素子と
の複数の接続部間における最大の許容電位差は５０ｍＶ
であり、好ましくは、この電位差を１０ｍＶ以下とすべ
きである。

【００４０】以下に、貫通孔１１のそれぞれの面積、及
び、複数の貫通孔１１間の間隔を、それら複数の貫通孔
１１が形成されているエアブリッジ配線１０の配線長、
及び、配線幅に対して、それぞれ最適化する問題につい
て以下に説明する。

【００４１】貫通孔１１のそれぞれの面積は、大きくす
るとエアブリッジ配線１０の抵抗の増大をまねき、その
反面小さくすると、エアブリッジ配線１０の製造時にお
ける、当該エアブリッジ配線１０の下の絶縁物の除去性
が低下する。一方、アレー状に配置される複数の貫通孔
１１の間隔については、小さくするとエアブリッジ配線
１０の抵抗の増大をまねき、その反面大きくすると、エ
アブリッジ配線１０の製造時における、当該エアブリッ
ジ配線１０の下の絶縁物の除去性が低下する。

【００４２】従って、絶縁物の除去性の観点からは、貫
通孔１１のそれぞれの面積はできるだけ大きく、複数の
貫通孔１１間の間隔はできるだけ小さくすることが望ま
れる。具体的には、例えばエアブリッジ配線１０の配線
長を５０００μｍ、配線幅を８００μｍとした場合、そ
こに形成される複数の貫通孔１１の間隔は１００μｍ以
下、貫通孔１１のそれぞれの形状を正方形とした場合、
一辺の長さは５０μｍ以上にする必要がある。

【００４３】ここで、さらに、上記絶縁物の除去時間を
増加させる等の工夫をすることにより、複数の貫通孔１
１間の間隔を大きくでき、貫通孔１１のそれぞれの面積
を小さくできる可能性がある。

【００４４】一方、等電位性を保つための抵抗値の観点
からは、複数の貫通孔１１間の間隔及びそれぞれの面積
は、エアブリッジ配線１０の抵抗値が材質、厚さ等に依
存するため、これら材質、厚さ等に応じた間隔および大
きさを有する貫通孔１１を形成する必要があるが、定性
的には、貫通孔１１のそれぞれの面積をできるだけ小さ
く、複数の貫通孔１１間の間隔をできるだけ大きくする
ことが望まれる。

【００４５】したがって、上述した絶縁物の除去性の観
点から求められた貫通孔１１のそれぞれの面積、及び、
複数の貫通孔１１間の間隔の内で、最少の面積、及び、
最大の間隔を選択すればよいこととなる。具体的には、
例えばエアブリッジ配線１０の配線長を５０００μｍ、
配線幅を８００μｍとした場合、そこに形成される複数
の貫通孔１１の間隔は１００μｍ、貫通孔１１のそれぞ
れの形状を正方形とした場合、一辺の長さは５０μｍと
すれば良い。

【００４６】このような構造を有する半導体装置におい
ては、上記空中配線１０が有する複数の電気的素子３
ａ、３ｂとの複数の接続点１２ａ、１２ｂにおいて、そ
れらの間における電位差が生じないという効果を有す
る。

【００４７】又、エアブリッジ配線１０が、例えば配線
長が５０００μｍ、配線幅が８００μｍといった、長配
線長及び広配線幅である場合においても、当該エアブリ
ッジ配線１０の形成時において、半導体基板１との間に
存在していた絶縁物を除去できるという効果を有する。

【００４８】又、上記絶縁物の除去により、空間６を形
成することができるため、その空間６に絶縁物が存在し
ている場合に比べ、エアブリッジ配線１０の配線容量を
低減でき、ひいては、当該エアブリッジ配線１０を有す
る回路の高速化を実現することができるという効果を有
する。

【００４９】又、当該半導体装置をダイシングカットす
る場合においても、そのダイシングカットに用いられる
水が、エアブリッジ配線１０に設けられた複数の貫通孔
１１から通り抜けることができるため、当該エアブリッ
ジ配線１０に対する上記水による水圧が低減でき、ひい
ては、このエアブリッジ配線１０のはがれ防止にも効果
を奏することとなる。

【００５０】又、エアブリッジ配線１０の強度を低下さ
せることなく、当該エアブリッジ配線１０の自重を低減
することができ、ひいては、このエアブリッジ配線１０
のたわみ及び屈曲等を防ぐことができるという効果を有
する。

【００５１】実施の形態２．以下に、この発明の実施の
形態２について、図５ないし図７に基づいて説明する。
図５はこの発明の実施の形態２を示す要部平面図であ
り、図５において、３ａは電気的素子の１部である電
極、３ｃ及び３ｄは電気的素子の１部である配線、１０
は空中配線であり、例えば本実施の形態においては、配
線長を５０００μｍ、配線幅を８００μｍとしたエアブ
リッジ配線、１１はこのエアブリッジ配線１０に設けら
れた貫通孔であって、本実施の形態においては、例えば
それぞれの形状が一辺５０μｍの正方形であり、間隔が
１００μｍであるアレー状に規則的に配置されたもので
ある。１２ａは電極３ａとエアブリッジ配線１０との電
気的な接続が行われる接続部、１２ｃ及び１２ｄは配線
３ｃ及び３ｄとエアブリッジ配線１０との電気的な接続
が行われる接続部、１３はエアブリッジ配線１０の長手
方向の各側面を構成し、半導体基板１上に直立する当該
エアブリッジ配線１０の一部である脚部、１４は上記脚
部１３上に形成され、貫通孔１１が形成されているエア
ブリッジ配線１０の板状部である。

【００５２】図６は、図５におけるＧ−Ｇ線断面図であ
る。図６において、１は半導体基板であり、例えば本実
施の形態においては、例えばＧａＡｓ等の化合物半導体
からなる半導体基板本体と、この半導体基板本体上に形
成された半導体素子とを含むものである。３ｃはこの半
導体基板１上に形成された電極、４は電極３ａ及び配線
３ｂを保護するための表面保護膜、４ａは電極３ａの表
面に開口する表面保護膜４の開口部、６は上記半導体基
板１とエアブリッジ配線１０との間に存在する、例えば
空気の層からなる空間である。

【００５３】又、７はエアブリッジ配線１０の下層を構
成する給電層であり、本実施の形態のにおいては、例え
ばスパッタ法により形成されたＴｉとＡｕの積層膜から
なる金属膜である。９はエアブリッジ配線１０の上層を
構成するメッキ金属であり、本実施の形態においては、
例えば電解メッキ法を用いて形成されたＡｕ膜である。
１０は上記した給電層７及びメッキ金属９からなるエア
ブリッジ配線であり、１１は空間６からエアブリッジ配
線１０上へ当該エアブリッジ配線１０を貫通する貫通孔
である。

【００５４】又、１２ｃは、上述のとおり、電極３ｃと
エアブリッジ配線１０との電気的な接続が行われる接続
部、１３はエアブリッジ配線１０の長手方向の各側面を
構成し、半導体基板１上に直立する当該エアブリッジ配
線１０の一部である脚部、１４は上記脚部１３上に形成
され、貫通孔１１が形成されているエアブリッジ配線１
０の板状部であることも、上述のとおりである。

【００５５】本実施の形態においては、エアブリッジ配
線１０の長手方向の両側面にそれぞれ脚部１３が設けら
れているとともに、当該エアブリッジ配線１０の残る２
つの側面がそれぞれ下部電極３ａに接続部１２ａを介し
て接続されているため、結果的に、エアブリッジ配線１
０と半導体基板１との間の空間６が、当該エアブリッジ
配線１０により全周囲を取り囲まれることとなってい
る。

【００５６】図７は、図５におけるＪ−Ｊ線断面図であ
り、図中の符号は、上述のとおりである。

【００５７】このような構造を有する半導体装置におい
ては、エアブリッジ配線１０が、例えば配線長が５００
０μｍ、配線幅が８００μｍといった、長配線長及び広
配線幅である場合においても、当該エアブリッジ配線１
０の形成時において、半導体基板１との間に存在してい
た絶縁物を除去できるという効果を有する。

【００５８】又、上記絶縁物の除去により、空間６を形
成することができるため、その空間６に絶縁物が存在し
ている場合に比べ、エアブリッジ配線１０の配線容量を
低減でき、ひいては、当該エアブリッジ配線１０を有す
る回路の高速化を実現することができるという効果を有
する。

【００５９】又、当該半導体装置をダイシングカットす
る場合においても、エアブリッジ配線１０が全周囲にわ
たり半導体基板１もしくは下部電極３ａに接地されてい
ることにより、ダイシングカットに用いられる水が当該
エアブリッジ配線１０の下の空間６に入り込まないた
め、このエアブリッジ配線１０のはがれが防止できると
いう効果を奏することとなる。

【００６０】又、エアブリッジ配線１０の長手方向の側
面のそれぞれに脚部１３を形成しているので、当該エア
ブリッジ配線１０の強度を低下させることなく、しか
も、このエアブリッジ配線１０のたわみ及び屈曲等を防
ぐことができるという効果を有する。

【００６１】実施の形態３．以下に、この発明の実施の
形態３について、図８ないし図１０に基づいて説明す
る。図８はこの発明の実施の形態３を示す要部断面図で
あり、図８において、１は半導体基板であり、例えば本
実施の形態においては、例えばＧａＡｓ等の化合物半導
体からなる半導体基板本体と、この半導体基板本体上に
形成された半導体素子とを含むものである。３ａは電気
的素子の１部である電極、３ｂは電気的素子の１部であ
る配線、４は電極３ａ及び配線３ｂを保護するための表
面保護膜、４ａは電極３ａの表面に開口する表面保護膜
４の開口部、１０は空中配線であり、例えば本実施の形
態においては、配線長を１００μｍとしたエアブリッジ
配線である。

【００６２】又、６は上記半導体基板１とエアブリッジ
配線１０との間に存在する、例えば空気の層からなる空
間である。７はエアブリッジ配線１０の下層を構成する
給電層であり、本実施の形態のにおいては、例えばスパ
ッタ法により形成されたＴｉとＡｕの積層膜からなる金
属膜である。９はエアブリッジ配線１０の上層を構成す
るメッキ金属であり、本実施の形態においては、例えば
電解メッキ法を用いて形成されたＡｕ膜である。１２ａ
は電極３ａとエアブリッジ配線１０との電気的な接続が
行われる接続部である。

【００６３】又、１５はエアブリッジ配線１０の一部で
ある板状部、１５ａは板状部１５の側面、又、１５ｂは
板状部１５の下面、θはこの板状部の側面１５ａの下面
１５ｂに対する傾斜角であり、本実施の形態において
は、例えば６０゜の角度を有している。

【００６４】つぎに、このように構成された半導体装置
の製造方法について図９を用いて説明する。図９（ａ）
〜（ｈ）は上記半導体装置の製造方法を工程順に示す要
部断面図である。

【００６５】まず、図９（ａ）に示されるように、半導
体基板１上に電気的素子の１部である電極３ａ、及び、
電気的素子の１部である配線３ｂを形成する。次に、図
９（ｂ）に示されるように、半導体基板１上に表面保護
膜４を形成する。次に、図９（ｃ）に示されるように、
上記電極３ａ上に形成された表面保護膜４の一部をエッ
チングにより除去し、エアブリッジ配線１０と当該電極
３ａとの電気的な接続に用いられる接続孔の一部である
４ａを形成する。

【００６６】次に、図９（ｄ）に示されるように、上記
半導体基板１上に絶縁物５を形成し、通常の写真製版技
術を用いて、上記接続孔の一部である４ａを介して、電
極３ａ上に開口する当該接続孔の一部である５ａを形成
する。次に、図９（ｅ）に示されるように、上記接続孔
の一部である４ａ及び同じく一部である５ａの内部と、
絶縁物５上にスパッタ法を用いて給電層メタル７を形成
する。次に、図９（ｆ）に示されるように、給電層メタ
ル７上のエアブリッジ配線１０を形成すべき位置に開口
する、イメージリバーサルプロセスにより得られた、逆
テーパ形状のレジストマスク１６を形成する。

【００６７】ここで、イメージリバーサルプロセスと
は、光分解によりカルボキシルアジド及び触媒の形成さ
れるレジストを、本実施の形態においては例えば給電層
メタル７上に、塗布し、エアブリッジ配線１０を形成す
べき位置以外の部分を露光し、これを例えば１１５゜Ｃ
でベーキングすることにより、アルカリ現像液に溶けに
くいインデンを形成し、その後、全面を露光することに
より、エアブリッジ配線１０を形成すべき部分のみをア
ルカリ現像液に可溶とすることで、逆テーパのレジスト
マスクを当該エアブリッジ配線１０を形成すべき位置が
開口するように形成するプロセスである。

【００６８】次に、図９（ｇ）に示されるように、電解
メッキを行うことにより、上記給電層メタル７上の、レ
ジストマスク１６により覆われていない場所に、メッキ
金属９ｂを形成する。次に、図９（ｈ）に示されるよう
に、レジストマスク１６を除去し、その下の給電層メタ
ル７の１部を、上記メッキ金属９をマスクとしてエッチ
ングすることにより除去した後、絶縁物５をエッチング
により除去することにより、エアブリッジ配線１０を形
成する。メッキ端面をくさび型にすることで、水流のエ
アブリッジ配線下への周り込みを低減でき、ダイシング
カット時の水流によるエアブリッジ剥がれを防ぐ。

【００６９】このように形成された半導体装置において
は、当該半導体装置をダイシングカットする場合におい
ても、エアブリッジ配線１０の板状部の側面１５ａの下
面１５ｂに対する傾斜角θが６０゜の角度を有している
ので、ダイシングカットに用いられる水のエアブリッジ
配線１０下への周り込みを低減でき、このエアブリッジ
配線１０のはがれが防止できるという効果を奏すること
となる。

【００７０】又、本実施の形態においては、エアブリッ
ジ配線１０の板状部の側面１５ａの下面１５ｂに対する
傾斜角θを６０゜としているが、この傾斜角θが９０゜
未満であれば良く、この場合においても、ダイシングカ
ットに用いられる水のエアブリッジ配線１０下への周り
込みを低減でき、このエアブリッジ配線１０の、ダイシ
ングカット時におけるはがれを防止できるという効果を
有する。

【００７１】又、上記の実施の形態においては、上記絶
縁物５の除去により、空間６を形成することができるた
め、その空間６に絶縁物５が存在している場合に比べ、
エアブリッジ配線１０の配線容量を低減でき、ひいて
は、当該エアブリッジ配線１０を有する回路の高速化を
実現することができるという効果を有する。

【００７２】実施の形態４．図１０はこの発明の実施の
形態４を示す要部断面図であり、図８にて示した実施の
形態３において、板状部の側面１５ａの下面１５ｂに対
する傾斜角θが６０゜であるのに対し、板状部１５の断
面形状がその側面１５ａと下面１５ｂにより形成される
部分がなだらかなスロープ形状である点について相違す
るだけであり、その他の点については上記実施の形態３
と同様である。

【００７３】本実施の形態においても、実施の形態３と
同様に、ダイシングカットに用いられる水のエアブリッ
ジ配線１０下への周り込みを低減でき、このエアブリッ
ジ配線１０の、ダイシングカット時におけるはがれを防
止できるという効果を有する。

【００７４】又、本実施の形態においては、板状部１５
の断面形状がその側面１５ａと下面１５ｂにより形成さ
れる部分がなだらかなスロープ形状としているが、この
板状部１５の側面１５ａと下面１５ｂにより形成される
部分が、いわゆるくさび形状であれば良く、この場合に
おいても、ダイシングカットに用いられる水のエアブリ
ッジ配線１０下への周り込みを低減でき、このエアブリ
ッジ配線１０の、ダイシングカット時におけるはがれを
防止できるという効果を有する。

【００７５】又、上記の実施の形態においては、上記絶
縁物５の除去により、空間６を形成することができるた
め、その空間６に絶縁物５が存在している場合に比べ、
エアブリッジ配線１０の配線容量を低減でき、ひいて
は、当該エアブリッジ配線１０を有する回路の高速化を
実現することができるという効果を有する。

【００７６】実施の形態５．以下に、この発明の実施の
形態５について、図１１及び図１２に基づいて説明す
る。図１１はこの発明の実施の形態５を示す要部平面図
であり、図１１において、１は半導体基板であり、例え
ば本実施の形態においては、例えばＧａＡｓ等の化合物
半導体からなる半導体基板本体と、この半導体基板本体
上に形成された半導体素子とを含むものである。１０は
空中配線であり、例えば本実施の形態においては、配線
長を１００μｍとしたエアブリッジ配線である。、１９
はエアブリッジ配線１０との電気的に接続されている下
部電極、２０はエアブリッジ配線１０及び下部電極１９
等の複数の電気的素子からなる回路である。

【００７７】又、１７はそれぞれが互いに一定の間隔を
置いて回路２０の周囲に形成されているボンデイングパ
ッド、１８はこの複数のボンデイングパッド１７の周囲
に一定の間隔を置いて、かつ、それぞれが互いに一定の
間隔を置いて形成されている水流バリアである。ここ
で、上記複数のボンデイングパッド１７と複数の水流バ
リア１８は同一の導電材料を用いて形成されているとと
もに、同一の製造工程において形成されたものである。

【００７８】図１２は、本実施の形態５における半導体
装置を、半導体基板１の側面から回路２０の方向を眺め
たときの要部側面図である。図１２において示されるよ
うに、水流バリア１８のそれぞれは、ボンデイングパッ
ド１７のそれぞれが互いに有する間隔を埋めるように配
置されており、この側面からは回路２０を直接眺めるこ
とはできない。

【００７９】このように構成された半導体装置において
は、当該半導体装置をダイシングカットする場合におい
て、エアブリッジ配線１０を含む回路２０にダイシング
カットに用いられる水が直接流入せず、当該ダイシング
カット用の水から保護されることとなるので、、このエ
アブリッジ配線１０のはがれを防止できるという効果を
奏することとなる。

【００８０】又、上記水流バリア１８は、回路２０の周
囲に連続的に形成した方が、エアブリッジ配線１０のは
がれを防止する効果が高いが、この場合、ボンデイング
されるワイヤーの位置ずれ若しくは膨張、又は、ごみの
付着等により、水流バリア１８とボンデイングパッド１
７が同時に２箇所においてショートしたとき、当該半導
体装置のショート不良が発生するので、本実施の形態の
ように、水流バリア１８をボンデイングパッド１７それ
ぞれの隙間を埋める様に、ダイシングカットに用いられ
る水から回路２０を保護するのに必要な部分のみ形成す
ることにより、水流バリア１８が当該水流バリア１８の
両隣のパッドと同時にショートしないかぎり、ショート
不良に至らないという効果を有する。

【００８１】

【発明の効果】この発明に係る半導体装置は、半導体基
板上に形成された複数の電気的素子、及び、上記半導体
基板上に空間を隔てて形成され、上記複数の電気的素子
に電気的に接続される複数の接続部と複数の貫通孔とを
有する空中配線を備えており、上記複数の貫通孔は、上
記複数の接続部が等電位となるように形成されているの
で、上記空中配線が有する上記複数の電気的素子との複
数の接続点において、それらの間における電位差が生じ
ないという効果を有するとともに、当該空中配線の配線
容量を低減し、ひいては、当該空中配線を有する回路の
高速化を実現することができるという効果を有する。

【００８２】又、半導体基板上に形成された複数の電気
的素子と、上記半導体基板上に空間を隔てて形成される
とともに、上記複数の電気的素子に電気的に接続された
空中配線とを備えており、上記空中配線は、ダイシング
カット時に、上記空間へのダイシングカット用の水の流
入を防止するような形状に形成されているので、当該空
中配線を広面積化及び長配線長化した場合においても、
ダイシングカット時における水流による当該空中配線の
はがれを防止することができるという効果を有するとと
もに、当該空中配線の配線容量を低減し、ひいては、当
該空中配線を有する回路の高速化を実現することができ
るという効果を有する。

【００８３】又、半導体基板上に形成された複数の電気
的素子からなる回路と、上記回路の周囲に形成された複
数のボンデイングパッド及び複数の水流バリアとを備え
ており、上記複数のボンデイングパッド及び複数の水流
バリアは、ダイシングカット時に、上記回路方向へ流入
したダイシングカット用の水から上記回路が保護される
ように形成されているので、ダイシングカット時におけ
る水流による上記電気的素子のはがれを防止することが
できるという効果を有する。

【００８４】又、半導体基板上に形成された複数の電気
的素子からなる回路と、上記回路の周囲に形成された複
数のボンデイングパッド及び複数の水流バリアとを備え
ており、上記複数のボンデイングパッド及び複数の水流
バリアは、ダイシングカット時に、上記回路方向へ流入
したダイシングカット用の水が、上記複数のボンデイン
グパッド及び複数の水流バリアに遮られることにより、
上記回路へ直接流入することがないように形成されてい
るので、ダイシングカット時における水流による上記電
気的素子のはがれを防止することができるという効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１を示す要部平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】図１のＣ−Ｃ線断面図。

【図４】この発明の実施の形態１と対比するため、複
数の貫通孔１１ｂをストライプ状に配置したときの要部
平面図。

【図５】この発明の実施の形態２を示す要部平面図。

【図６】図５のＧ−Ｇ線断面図。

【図７】図５のＪ−Ｊ線断面図。

【図８】この発明の実施の形態３を示す要部断面図。

【図９】この発明の実施の形態３を工程順に示す要部
断面図。

【図１０】この発明の実施の形態４を示す要部断面
図。

【図１１】この発明の実施の形態５を示す要部平面
図。

【図１２】この発明の実施の形態５における、半導体
基板１の側面から回路２０方向を眺めたときの要部側面
図。

【図１３】従来の半導体装置示す要部断面図。

【図１４】従来の半導体装置の製造方法を工程順に示
す要部断面図。

【符号の説明】

１半導体基板、３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ
電気的素子、６空間、１０空中配線、１１
貫通孔、１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２
ｅ接続部、１３脚部、１４板状部、１５板
状部、１５ａ板状部の側面、１５ｂ板状部の下
面、１７ボンデイングパッド、１８水流バリア、
１９複数の電気的素子の他の一部、２０回路。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年８月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項５

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項６

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板上に形成された複数の電気的
素子、上記半導体基板上に空間を隔てて形成され、上記複数の
電気的素子に電気的に接続される複数の接続部と複数の
貫通孔とを有する空中配線を備え、上記複数の貫通孔は、上記複数の接続部がほぼ等電位と
なるように形成されていることを特徴とする半導体装
置。
【請求項２】複数の貫通孔は、接続部間の最大の電位
差が５０ｍＶ以下となるように形成されていることを特
徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】複数の貫通孔は、接続部間の最大の電位
差が１０ｍＶ以下となるように形成されていることを特
徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】複数の貫通孔のそれぞれは、ダイシング
カット時に、空中配線下の空間に流入したダイシングカ
ット用の水が、上記複数の貫通孔から上記空中配線上に
排出されるような形状に形成されていることを特徴とす
る請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の半導体
装置。
【請求項５】複数の貫通孔のそれぞれは、空中配線が
自重により変形しないような形状に形成されていること
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項記
載の半導体装置。
【請求項６】複数の貫通孔のそれぞれは、空中配線の
形成時に、エッチング用の溶媒が上記複数の貫通孔から
充填材の充填されている上記空中配線下の空間に導入さ
れることにより、上記充填材が除去されるような形状に
形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項
５のいずれか１項記載の半導体装置。
【請求項７】半導体基板上に形成された複数の電気的
素子と、上記半導体基板上に空間を隔てて形成されるとともに、
上記複数の電気的素子に電気的に接続された空中配線と
を備え、上記空中配線は、ダイシングカット時に、上記空間への
ダイシングカット用の水の流入を防止するような形状に
形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】空中配線は板状部を有し、この板状部の
側面は下面に対し９０°未満の傾斜角を有するように形
成されていることを特徴とする請求項７記載の半導体装
置。
【請求項９】空中配線は板状部を有し、この板状部の
断面形状は当該板状部の下面と側面により形成される部
分がくさび形であることを特徴とする請求項７記載の半
導体装置。
【請求項１０】空中配線は当該空中配線下の空間を覆
うような形状に形成されていることを特徴とする請求項
７記載の半導体装置。
【請求項１１】空中配線はダイシングカット用の水の
流入を防止するように形成された脚部と、この脚部上に
形成された板状部とを有することを特徴とする請求項７
記載の半導体装置。
【請求項１２】電気的素子は配線又は電極であること
を特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項
記載の半導体装置。
【請求項１３】半導体基板上に形成された複数の電気
的素子からなる回路と、上記回路の周囲に形成された複数のボンデイングパッド
及び複数の水流バリアとを備え、上記複数のボンデイングパッド及び複数の水流バリア
は、ダイシングカット時に、上記回路方向へ流入したダ
イシングカット用の水から上記回路が保護されるように
形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】半導体基板上に形成された複数の電気
的素子からなる回路と、上記回路の周囲に形成された複数のボンデイングパッド
及び複数の水流バリアとを備え、上記複数のボンデイングパッド及び複数の水流バリア
は、ダイシングカット時に、上記回路方向へ流入したダ
イシングカット用の水が、上記複数のボンデイングパッ
ド及び複数の水流バリアに遮られることにより、上記回
路へ直接流入することがないように形成されていること
を特徴とする半導体装置。
【請求項１５】複数の電気的素子の一部は、半導体基
板上に空間を隔てて形成されるとともに、上記複数の電
気的素子の他の一部に電気的に接続されている空中配線
であり、複数のボンデイングパッド及び複数の水流バリアは、ダ
イシングカット時に、回路方向へ流入したダイシングカ
ット用の水により、上記空中配線が上記半導体基板から
脱離しないように形成されていることを特徴とする請求
項１３又は請求項１４記載の半導体装置。
【請求項１６】複数のボンデイングパッド及び複数の
水流バリアは、それぞれ間隔を置いて形成されているこ
とを特徴とする請求項１３ないし請求項１５のいずれか
１項記載の半導体装置。
【請求項１７】複数のボンデイングパッド及び複数の
水流バリアは、半導体基板の側面から回路方向を眺めた
とき、上記回路を直接眺めることができないように形成
されていることを特徴とする請求項１３ないし請求項１
６のいずれか１項記載の半導体装置。
【請求項１８】複数の電気的素子の他の一部は配線又
は電極であることを特徴とする請求項１３ないし請求項
１７のいずれか１項記載の半導体装置。