JPH08288384A - 配線装置 - Google Patents
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- JPH08288384A JPH08288384A JP7087220A JP8722095A JPH08288384A JP H08288384 A JPH08288384 A JP H08288384A JP 7087220 A JP7087220 A JP 7087220A JP 8722095 A JP8722095 A JP 8722095A JP H08288384 A JPH08288384 A JP H08288384A
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Abstract
線とのショートが起こりにくく、さらにエアブリッジ配
線のつぶれやたわみを防止するために機械的強度を向上
させた、信頼性の高い配線装置を提供することを目的と
する。 【構成】 基板1上に例えば厚み2μmの下部配線2と
例えば厚み3μmのエアブリッジ配線7が形成され、下
部配線2とエアブリッジ配線7の交差部分のみ、例えば
厚み0.3μmの下層配線8を配置する。下層配線8の
例としては、ソース、ドレイン電極、ゲート電極、ある
いはMIM下地電極等がある。 【効果】 エアブリッジ配線と、その直下の下層配線と
の間隔を従来と比べて大きくしたので、エアブリッジ配
線がつぶれた場合にも下層配線に接触しにくく、ショー
トを防止する効果がある。
Description
MIC(マイクロ波用混成集積回路)等に用いられる配
線装置に関するものである。
に用いられる配線装置には、配線容量を低減する目的で
空気を層間絶縁物としたエアブリッジ配線が用いられて
いる。図12は、従来の基本的なエアブリッジ配線の製
造工程を示す断面図である。図において、1は基板、2
は下層配線である下部配線、3はSiN保護膜、4は下
層レジスト、5はメッキ給電層、6は上層レジスト、7
は上層配線であるエアブリッジ配線をそれぞれ示す。従
来の基本的なエアブリッジ配線の製造工程を図について
説明する。まず、基板1に下部配線2を形成する(図1
2−a)。次に、表面保護膜、例えばSiN保護膜3を
形成し(図12−b)、不要な部分をエッチングにより
除去する(図12−c)。この上に、下層レジストパタ
ーン4を形成し(図12−d)、スパッタによりTi/
Auメッキ給電層5を形成する(図12−e)。次に上
層レジストパターン6を形成し、エアブリッジ配線7と
なるAuの電解メッキを行う(図12−f)。上層レジ
ストパターン6を除去し、メッキ給電層5の不要部分を
イオンミリングで除去する(図12−g)。下層レジス
ト4を除去し、エアブリッジ配線7が形成される(図1
2−h)。
ブリッジ配線は前記のように構成されており、配線容量
を低減するために空気を層間絶縁物としているため、機
械的強度の点で問題があった。例えば、エアブリッジ配
線形成後の製造工程でエアブリッジ配線表面に力がかか
った場合に、エアブリッジ配線がつぶれる等の問題があ
った。また、エアブリッジ配線の接続距離が100μm
以上になると、エアブリッジ配線の自重によりエアブリ
ッジ配線が下方向にたわむという問題もあった。エアブ
リッジ配線がつぶれた場合、下部配線と接触し、例えば
IC等の配線装置の動作不良を起こす等、信頼性に問題
があった。
るためになされたもので、エアブリッジ配線がつぶれた
場合にも下層配線とのショートが起こりにくく、さらに
エアブリッジ配線のつぶれやたわみを防止するために機
械的強度を向上させた、信頼性の高い配線装置を提供す
ることを目的とする。
置は、基板上に形成された複数個の電極を互いに接続
し、交差部分およびその近傍が空間によって隔てられた
下層配線および上層配線を備え、下層配線の高さが、上
層配線との交差部分のみ他の部分よりも低く形成されて
いるものである。また、下層配線は、少なくとも上層配
線との交差部分を上記下層配線よりもさらに下層に形成
したものである。また、下層配線は、少なくとも上層配
線との交差部分を基板に形成された導電層にしたもので
ある。さらに、導電層は、イオン注入またはエピタキシ
ャル成長により形成したものである。
形成した窪みの中に形成したものである。また、上層配
線の線長方向に1本または複数本の溝を形成したもので
ある。また、上層配線の断面形状を、H型にしたもので
ある。また、上層配線に複数個の穴を設けたものであ
る。また、上層配線に、上層配線を硬質化するためのC
uイオン等の元素イオンを注入したものである。また、
上層配線表面に、上層配線の機械的強度を向上させるた
めのTa膜等の金属膜を形成したものである。
が、上層配線との交差部分のみ他の部分よりも低く形成
されており、上層配線と下層配線との間隔が従来より大
きいため、上層配線がたわんだりつぶされたりした場合
にも下層配線に接触しにくく、ショートが起こりにく
い。また、下層配線は、少なくとも上層配線との交差部
分を基板に形成された導電層にしたので、下層配線に基
板との段差がなく、上層配線がつぶされて導電層に接触
した場合にも、従来の下層配線が有する段差の角部分の
絶縁膜の破れから生じるショートが起こらない。
形成した窪みの中に形成したので、上層配線の高さが基
板表面に対して従来よりも低くなり、上層配線のつぶれ
を防止できる。また、上層配線の線長方向に1本または
複数本の溝を形成することにより、上層配線の機械的強
度が向上し、上層配線のつぶれ、たわみ等が防止でき
る。また、上層配線の断面形状をH型にすることによ
り、上層配線の機械的強度が向上し、上層配線のつぶ
れ、たわみ等が防止できる。また、上層配線に複数個の
穴を設けることにより、上層配線が軽量化でき、自重に
よるたわみを防止できる。また、上層配線に、上層配線
を硬質化するためのCuイオン等の元素イオンを注入し
たので、上層配線の機械的強度が向上し、上層配線のつ
ぶれ、たわみ等が防止できる。また、上層配線表面に、
上層配線の機械的強度を向上させるためのTa膜等の金
属膜を形成したので、上層配線のつぶれ、たわみ等が防
止できる。
する。図1−aはこの発明の一実施例である配線装置の
エアブリッジ配線を示す平面図、図1−bはa−a’線
断面図、図1−cはb−b’線断面図である。図におい
て、8は下層配線である下部配線2よりもさらに下にあ
る下層配線を示す。なお、図示していないが、通常基板
表面および下層配線表面にはSiN等の保護膜が形成さ
れている。図1に示すように、基板1上に形成された例
えば厚み2μmの下部配線2は、例えば厚み3μmのエ
アブリッジ配線7との交差部分のみ下部配線2よりもさ
らに下層に形成されている例えば厚み0.3μmの下層
配線8より形成されており、エアブリッジ配線7直下以
外の領域に形成されている下部配線2よりも一段低く構
成されている。下層配線8の例としては、ソース、ドレ
イン電極、ゲート電極、あるいはMIM下地電極等があ
る。本実施例によれば、エアブリッジ配線7と、その直
下の下層配線8との間隔を従来と比べて大きくしたの
で、エアブリッジ配線7がつぶれた場合にも下層配線8
に接触しにくく、ショートを防止する効果がある。ま
た、本実施例におけるエアブリッジ配線7は、従来の製
造工程より工程数を増やすことなく、マスクの変更のみ
で製造できる利点がある。
2である配線装置のエアブリッジ配線を示す平面図、図
2−bはa−a’線断面図、図2−cはb−b’線断面
図である。図において、9は基板1に形成した導電層で
ある抵抗層である。抵抗層9は、イオン注入または、エ
ピタキシャル成長等の方法により形成する。本実施例で
は、エアブリッジ配線7の直下の下部配線2に、実施例
1に示した下層配線8に代わって、導電層である抵抗層
9を配置したので、実施例1よりもさらにエアブリッジ
配線7との間隔を大きくすることができる。また、従来
の下部配線のように段差がないため、エアブリッジ配線
がつぶれて接触した場合にも、下層配線の段差の角の絶
縁膜の破れから生じるショートが起こらない。
ある配線装置のエアブリッジ配線を示す断面図である。
図に示すように、基板1表面をエッチングして形成され
た例えば深さ5〜8μmの窪み10の中に、例えば厚み
3〜5μmのエアブリッジ配線7と例えば厚み2μmの
下部配線2を配置する。エアブリッジ7の形成方法は従
来例と同様である。本実施例では、エアブリッジ配線7
を窪み10の中に形成するので、基板1表面に対してエ
アブリッジの高さを従来構造より低くできる。このた
め、エアブリッジ配線7がつぶれにくくなる。
る配線装置のエアブリッジ配線を示す断面図である。図
において、11は、エアブリッジ配線表面の線長方向に
1本の溝を形成したもので、断面形状が上向きの凹型で
あるエアブリッジ配線である。製造方法を図について説
明する。図5は、本実施例におけるエアブリッジ配線1
1の製造工程のフローを示す図である。従来方法と同様
にして下部配線2を形成した基板1上に(図5−a)、
下層レジスト4および例えばTi/Auよりなるメッキ
給電層5を形成し(図5−b)、さらにその上に上層レ
ジスト6を形成する(図5−c)。この上層レジスト6
表面および側面にメッキ給電層5をスパッタにより形成
し(図5−d)、イオンミリングによりメッキ給電層5
の不要部分を除去する(図5−e)。これにAuの電解
メッキを行うと、メッキ給電層5が残っている部分にメ
ッキが形成されるので、メッキの断面形状が上向きの凹
型となる(図5−f)。上層レジスト6を除去し(図5
−g)、さらにイオンミリングでメッキ給電層5の不要
部分を除去し(図5−h)、下層レジスト4を除去する
ことで、断面形状が上向きの凹型のエアブリッジ配線1
1が形成される(図5−i)。本実施例によれば、エア
ブリッジ配線の断面を凹型にすることで、機械的強度が
向上する効果がある。
る配線装置のエアブリッジ配線を示す断面図である。図
において、11はエアブリッジ配線裏面の線長方向に1
本の溝を形成したもので、断面形状が下向きの凹型であ
るエアブリッジ配線である。製造方法を図について説明
する。図7は、本実施例におけるエアブリッジ配線11
の製造工程のフローを示す図である。従来方法と同様に
して下部配線2を形成した基板1上に(図7−a)、2
回の写真製版により下層レジスト4を形成し、その上に
例えばTi/Auよりなるメッキ給電層5を形成する
(図7−b)。さらに、例えば厚み10μmの上層レジ
スト6を形成し(図7−c)、Auの電解メッキを行う
(図7−d)。上層レジスト6を除去し(図7−e)、
さらにイオンミリングでメッキ給電層5の不要部分を除
去し(図7−f)、下層レジスト4を除去することで、
断面形状が下向きの凹型のエアブリッジ配線が形成され
る(図7−g)。本実施例によれば、実施例4と同様
に、エアブリッジ配線の断面を凹型にすることで、機械
的強度が向上する効果がある。
る配線装置のエアブリッジ配線を示す断面図である。図
において、12はエアブリッジ配線7の表面の線長方向
に形成された溝である。本実施例では、エアブリッジ配
線7表面の線長方向にイオンミリングまたはエッチング
等により複数の溝12を形成し、エアブリッジ配線の機
械的強度を向上させるとともに、エアブリッジ配線を軽
量化し、エアブリッジのたわみなどを減少させる効果が
ある。
る配線装置のエアブリッジ配線を示す断面図である。図
において、13はエアブリッジ配線の表面と裏面の線長
方向にそれぞれ1本の溝を形成したもので、断面形状が
H型であるエアブリッジ配線である。製造方法を図につ
いて説明する。図10は、本実施例におけるエアブリッ
ジ配線13の製造工程のフローを示す図である。従来方
法と同様にして下部配線2を形成した基板1上に(図1
0−a)、2回の写真製版により下層レジスト4を形成
し、その上に例えばTi/Auよりなるメッキ給電層5
を形成する(図10−b)。さらに、例えば厚み10μ
mの上層レジスト6を形成し(図10−c)、この上層
レジスト6表面および側面にメッキ給電層5をスパッタ
により形成し(図10−d)、イオンミリングによりメ
ッキ給電層5の不要部分を除去する(図10−e)。こ
れにAuの電解メッキを行うと、メッキ給電層5が残っ
ている部分にメッキが形成されるので、メッキの断面形
状がH型となる(図10−f)。上層レジスト6を除去
し(図10−g)、さらにイオンミリングでメッキ給電
層5の不要部分を除去した後(図10−h)、下層レジ
スト4を除去することで、断面形状がH型のエアブリッ
ジ配線13が形成される(図10−i)。本実施例によ
れば、エアブリッジ配線の断面をH型にすることで、機
械的強度が向上する効果がある。
ある配線装置のエアブリッジ配線を示す斜視図である。
図において、14は例えばイオンミリング等によりエア
ブリッジ配線部に設けられた穴である。穴14は、エア
ブリッジ配線裏面に貫通していても、あるいは有底でも
良く、さらに、何個でも良い。本実施例によれば、エア
ブリッジ配線7の機械的強度を保ちながら軽量化を図る
ことができ、自重によりエアブリッジがたわむことを防
ぐ。
的強度を向上させるための手法として、エアブリッジ配
線に用いられている金属の材質に応じて、これを硬質化
するためのイオンを注入する方法がある。エアブリッジ
配線の材質が例えばAuの場合、Cuイオン等が有効で
ある。
械的強度を向上させるための別の手法として、エアブリ
ッジ表面にTa膜等の金属膜を形成する方法もある。
ブリッジ配線と下層配線との間隔が従来よりも大きくな
るよう構成したので、エアブリッジ配線がたわんだりつ
ぶされたりした場合にも下層配線に接触しにくく、ショ
ートが起こりにくい、信頼性の高い配線装置が得られ
る。
または複数本の溝を設けたので、エアブリッジ配線の機
械的強度が向上し、外圧に対して強く、つぶれにくくな
る効果がある。
けたので、エアブリッジ配線の機械的強度を保ちながら
軽量化を図ることができ、エアブリッジ配線の自重によ
るたわみを防止できる。
アブリッジ配線を示す平面図、b、cは断面模式図であ
る。
アブリッジ配線を示す平面図、b、cは断面模式図であ
る。
リッジ配線を示す断面模式図である。
リッジ配線を示す断面模式図である。
リッジ配線の製造方法を示す断面模式図である。
リッジ配線を示す断面模式図である。
リッジ配線の製造方法を示す断面模式図である。
リッジ配線を示す断面模式図である。
リッジ配線を示す断面模式図である。
ブリッジ配線の製造方法を示す断面模式図である。
ブリッジ配線を示す斜視図である。
断面模式図である。
レジスト、5 メッキ給電層、6 上層レジスト、7
エアブリッジ配線、8 下層配線、9 活性層、10
窪み、11 凹型エアブリッジ、12 溝、13 H型
エアブリッジ、14 穴。
Claims (10)
- 【請求項1】 基板上に形成された複数個の電極を互い
に接続し、交差部分およびその近傍が空間によって隔て
られた下層配線および上層配線を備え、上記下層配線の
高さが、上記上層配線との交差部分のみ他の部分よりも
低く形成されていることを特徴とする配線装置。 - 【請求項2】 下層配線は、少なくとも上層配線との交
差部分が上記下層配線よりもさらに下層に形成されてい
ることを特徴とする請求項1記載の配線装置。 - 【請求項3】 下層配線は、少なくとも上層配線との交
差部分が基板に形成された導電層であることを特徴とす
る請求項1記載の配線装置。 - 【請求項4】 導電層は、イオン注入またはエピタキシ
ャル成長により形成されていることを特徴とする請求項
3記載の配線装置。 - 【請求項5】 基板上に形成された複数個の電極を互い
に接続し、交差部分およびその近傍が空間によって隔て
られた下層配線および上層配線を備え、上記下層配線と
上記上層配線を、基板表面に形成した窪みの中に形成し
たことを特徴とする配線装置。 - 【請求項6】 基板上に形成された複数個の電極を互い
に接続し、交差部分およびその近傍が空間によって隔て
られた下層配線および上層配線を備え、上記上層配線の
線長方向に1本または複数本の溝を形成したことを特徴
とする配線装置。 - 【請求項7】 基板上に形成された複数個の電極を互い
に接続し、交差部分およびその近傍が空間によって隔て
られた下層配線および上層配線を備え、上記上層配線の
断面形状が、H型であることを特徴とする配線装置。 - 【請求項8】 基板上に形成された複数個の電極を互い
に接続し、交差部分およびその近傍が空間によって隔て
られた下層配線および上層配線を備え、上記上層配線に
複数個の穴を設けたことを特徴とする配線装置。 - 【請求項9】 基板上に形成された複数個の電極を互い
に接続し、交差部分およびその近傍が空間によって隔て
られた下層配線および上層配線を備え、上記上層配線
に、上記上層配線を硬質化するためのCuイオン等の元
素イオンを注入したことを特徴とする配線装置。 - 【請求項10】 基板上に形成された複数個の電極を互
いに接続し、交差部分およびその近傍が空間によって隔
てられた下層配線および上層配線を備え、上記上層配線
表面に上記上層配線の機械的強度を向上させるためのT
a膜等の金属膜を形成したことを特徴とする配線装置。
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Family Applications (1)
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DE (1) | DE19614584C2 (ja) |
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