JPS6336546A - 半導体装置の配線構造体およびその製造方法 - Google Patents

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。

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の配線構造体において、特に微細寸
法を有する配線構造体とその製造方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

半導体装置、％に半導体集積回路においては高集積化・
高速化の方向で開発が進められている。

したがってトランジスタ等の能動素子の一化や高速化と
ともに電気信号の伝送および給電・接地のために用いら
れる配線構造体の蜘化および低損失化が重要となる。す
なわち配線構造体が有する配線抵抗は、信号用配線にお
いては伝送される信号の減衰を、給電用配線においては
電圧降下を、接地用配線においては接地電位の変動を、
それぞれ生じさせるので、可能な限シ低減させる必要が
ある。また配線容量も高速・高周波信号の減衰おのクロ
ストークを生じさせるので低減化が必要である。

第２図は従来の配線構造体の電流方向忙対し垂直な断面
を示す図である。同図において基体２１は表面が絶縁性
を有するＳｉまたはＧ　ａ　Ａ　ｓ等の半導体基板から
成膜、配線２２はＡ１またはＡｕ等の良導電性の材料か
ら成る。配線２２は略短形断面を有し、その幅Ｗ方向は
、基体２１に対し、平行に配置されている。

このような構造において配線抵抗の低減には従来より配
線材料として低固有抵抗材料を選択することのほか、配
線の厚さｔあるいは配線の幅Ｗを広げることにより図ら
れて来た。また配線容量の低減には基体２１との対向面
積を減少させること、すなわち紐線の幅Ｗを減少させる
ことＫよシ図ら６て来た。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来の配線構造体においては、次のような問
題点がある。すなわち配線抵抗の低減化のために配線の
＠Ｗを広げることは配線容量の増加をもたらすとともに
集積回路の集積車を増すこと及びチップ寸法を縮少する
ことを困難にする。

これ等の問題をさけるＫは配線断面の厚みと幅の比すな
わちアスペクトレシオλを大きくすることが必要となる
が、アスペクトレシオ％を大きくするために厚みを増加
するとストレスの増加等による配線のはがれが発生し易
い。また幅を小さくするＫはＥＢ露光装置などによって
−パターンを描画したり、厚み方向に精度よくエツチン
グするだめの装置を必要とするので、スループットの低
下や生産性の低下、しいては生産コストの増大をもたら
す。

本発明の目的は上記のような問題点を解決し、配線容量
の増加および集積車の低下をもたらすことなく配線抵抗
の低減化を図れる配線構造体および極めて簡単なプロセ
スによる製造方法を提供することにある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明の配線構造体は、半導体装置の基体と、前記基体
上に形成し前記基体の主面に対して傾斜を有する側面を
備えた絶縁性の支持体と、前記支持体の前記側面上に形
成した金属膜と、前記金属膜上に形成した絶縁膜とを有
し、その製造方法は、半導体装置の基体の主面に対して
傾斜を有する側面を備えた絶縁性の支持体を前記基体上
に形成する工程と、前記支持体を含む前記基体の主面に
金属膜および絶縁膜を順次に積層する工程と、前記基体
の主面に平行な前記金属膜上の前記絶縁膜を前記主面に
垂直な方向の異方性を有するエツチング手段によって除
去し、前記支持体の前記側面の前記金属膜上に絶縁性の
側壁を形成する工程と、前記側壁をマスクとして前記金
属膜の露出部をエツチングして除去する工程とを含んで
構成される。

〔作用〕

本発明における配線構造体においては基体の一主面に対
し配線構造体の幅方向が斜めに形成されているので、平
面寸法が同じの従来の配線構造体に比して配線の実効断
面積を広く取ることができる。さらに基体あるいは他の
配線忙対する対向面が斜めになっているので、基体ある
いは他の配線間とに生ずる配線容量も減することができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明について図面を参照しながら説明する。

第１図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）、および（ｄ）は本
発明による半導体装置の配線構造体およびその製造方法
の一実施例を示す断面図である。各図は配線構造体に流
す電流の方向に対して垂直方向の断面を示す。

まず第１図（ａ）においてＳｉｉたはＧａＡ　ｓ等の半
導体から成る基体ｌｌ上ＫＳｉＯ，または８ｉｓＮ４等
の絶縁膜を成膜し、所定パターンを有する７オトレジス
トマスク１４を用いて前記絶縁膜をウェットエツチング
する。そしてエツチングの際に生ずるアンダーカットを
利用して基体１１に対し傾斜した側面を有する絶縁性支
持材１３を形成する７・。エツチングには、たとえば絶
縁膜が５ｉ０２の２場合にはフッ酸系のエッチャントが
適する。絶縁性支持材１３の側面の傾斜角θおよび幅Ｗ
はエツチング条件および絶縁性支持材１３の厚みにより
制御される。傾斜角θは望ましくは略４５°に設定する
のが良い。

つぎに第１図（ｂｌ　Ｋ示すようにフォトレジストマス
ク１４を除去した後、絶縁性支持材１３を含む基体１１
上に絶縁性支持材１３の側面上が所定の厚みｔとなるよ
うにＡｕｉたはＡ４等から成る配線用金膜１５をスパッ
タ法あるいは蒸着法などによシ成摸する。さらに配線用
金属膜１５を覆うように８ｉ０ｚまたは８ｉｓＮ４等の
絶縁膜１６をスパッタ法または化学的気相成長法などに
よシ成膜する。

さらに第１図（ＣＩ　Ｋ示すように基体１１の上面から
ＣＦ４ガス等の反応性ドライエツチングによる異方性エ
ツチングによって基体１１の一生面に対して平行な平担
面部分の絶縁膜１６を選択的に除去し、絶縁性支持材１
３上の側面上のみに絶縁性側壁１６ａを形成する。

′最後に第１図（ｄ）に示すように絶縁性側壁１６ａを
マスクとして配線用金属膜１５の露出領域をイオンミリ
ング法などによシエッチング除去する。

このようにして平面寸法Ｗを有する配線１５ａが形成さ
れる。なお絶縁性側壁１６ａけ必要に応じて除去しても
曳い。

以上の工程によって基体１１の一生面に対し幅Ｗ１方向
が角度θだけ傾斜した配線構造体が完成する。かかる配
線構造体の幅Ｗ１はＷ／ｃ　ｏ　ｓθで与えられるから
、その断面積は略Ｗ、・ｔ／ｃｏｓθとなる。

したがって平面寸法が同じ（幅Ｗ、厚みｔ）従来の配線
構造体の断面積と比紋すると１／ｃｏｓθに１ｃｏｓθ
１〈１）だけ大きな断面積が得られる。なお傾斜角θを
大きくすれば上記の改善効果を大きくすることができる
が、配線用金属膜１５を制御性良く被着することが困難
になるので、前述したようにθは略４５°程度が望まし
い。

第１図においては基体１１に対し傾斜した側面を有する
絶縁性支持材１３の形成方法としてつエツトエツチング
法におけるアンダーカラトラ利用した方法を示したが、
他の手法として所定のパターンを有するフォトレジスト
等の有機物を高温で熱処理した際に生ずるパターン端部
のダレを利用しても良い。すなわち該有機物を絶縁性支
持材１３として直接利用するか、あるいはパターン端部
のダレを一担他の絶縁膜に転写し該絶縁膜を絶縁性支持
材１３として利用しても良い。また他の手法として基体
１１に対して斜め入射されたイオンビームによるテーパ
エツチング法により絶縁性支持材１３を形成しても良い
。

〔発明の効果〕

以上、説明したように本発明によれば絶縁性支持材の傾
斜した側面に配線を形成するので極めて簡単に微細な配
線構造体が実現できる。しかも基体に対して配線の幅方
向が斜め忙形成されているので実効的な配線の断面積が
大きいことによる配線抵折の低減、および基体あるいは
他の配線に対する対向面が斜めになるので、基体あるい
は他の配線間とに生ずる配線容量を減することができる
。

したがって半導体業績回路の高集積化・高速性能番よび
安定性の向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

ニー 第１図は本発明の実施例を示す工程断面図、第２図は従
来の配線構造体を示す断面図である。 １１・・・・・・基体、１３・・・・・・絶縁性支持材
、１５・・・・・・配線用金属膜、１５ａ・・・・・・
配線、１６ａ・・・・・・絶縁性側壁。 千１図 第２図 手続補正帯（自発） ６２、１０．−７

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体装置の基体と、前記基体上に形成し前記基
   体の主面に対して傾斜を有する側面を備えた絶縁性の支
   持体と、前記支持体の前記側面上に形成した金属膜と、
   前記金属膜上に形成した絶縁膜とを有することを特徴と
   する半導体装置の配線構造体。
2. （２）半導体装置の基体の主面に対して傾斜を有する側
   面を備えた絶縁性の支持体を前記基体上に形成する工程
   と、 前記支持体を含む前記基体の主面に金属膜および絶縁膜
   を順次に積層する工程と、 前記基体の主面に平行な前記金属膜上の前記絶縁膜を前
   記主面に垂直な方向の異方性を有するエッチング手段に
   よって除去し、前記支持体の前記側面の前記金属膜上に
   絶縁性の側壁を形成する工程と、 前記側壁をマスクとして前記金属膜の露出部をエッチン
   グして除去する工程と を含むことを特徴とする半導体装置の配線構造体の製造
   方法。