JP2002353379A

JP2002353379A - 半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP2002353379A
Application number: JP2001158295A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ogiwara; 淳荻原; Naomasa Oka; 直正岡
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2002-12-06

Abstract

(57)【要約】【課題】信頼性を向上した半導体装置およびその製造方
法を提供する。【解決手段】基板１の主表面側において半導体デバイス
を覆う保護膜１３に対向して遮光膜１４を配置し、遮光
膜１４と同じ金属材料からなる支持部１５によって保護
膜１３と遮光膜１４との間のギャップを規定距離に保つ
ようにしてある。遮光膜１４は基板１の厚み方向に直交
する面内で矩形状に形成され、支持部１５は遮光膜１４
の一辺に沿って形成されている。遮光膜１４と支持部１
５とは連続一体に形成されている。したがって、遮光膜
１４と保護膜１３との間にギャップが形成され、遮光膜
１４と保護膜１３とは遮光膜１４と同じ金属材料により
形成された支持部１５のみで繋がっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ｐｎ接合を有し遮
光する必要のある半導体デバイスを含む半導体装置およ
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】発光素子や受光素子などの光デバイスを
除いた半導体デバイスは一般的に樹脂で封止された状態
で使用されるので、直接光に曝されることはない。

【０００３】ところで、近年、高周波信号をオン・オフ
するスイッチ要素として半導体スイッチのニーズが高ま
っており、このような半導体スイッチの一例として、半
導体リレーが知られている。半導体リレーとしては、発
光ダイオードのような発光素子が形成されたチップ、発
光素子に光結合するフォトダイオードのような受光素子
などが形成されたチップ、ゲート同士およびソース同士
をそれぞれ共通接続した１対のＭＯＳＦＥＴからなり受
光素子の出力によりオンオフされる半導体スイッチ素子
が形成されたチップを１つのパッケージに内蔵してい
る。また、この種の半導体リレーでは、半導体スイッチ
素子を構成する各ＭＯＳＦＥＴのゲート電荷の充放電を
制御する制御回路が設けられているが、半導体リレー全
体の小型化（実装面積の縮小化）を図るために受光素子
と制御回路とを同一の基板に集積化しているものがあ
る。

【０００４】ここにおいて、制御回路は、ＭＯＳＦＥＴ
や拡散抵抗などの半導体デバイスにより構成されている
が、受光素子と制御回路とを１つのチップに形成したも
のでは、受光素子に隣接した制御回路に発光素子の光が
照射されてリーク電流が増大してしまう恐れがあるの
で、制御回路を構成する半導体デバイスは遮光膜により
覆われている。すなわち、受光素子および制御回路が形
成されたチップにおいて受光素子以外の半導体デバイス
が形成された部位は、例えば、図９に示すように基板１
の主表面側にシリコン酸化膜からなる絶縁膜１１が形成
され、図示しない半導体デバイスに接続された配線１２
が絶縁膜１１上に形成され、絶縁膜１１および配線１２
を覆うようにＣＶＤ法によって堆積されたシリコン酸化
膜からなる保護膜１３が形成され、保護膜１３を覆うよ
うにアルミニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ）のような金属膜か
らなる遮光膜１４が積層されている。したがって、この
ような遮光膜１４を有する半導体リレーでは、ｐｎ接合
を有し遮光する必要のある半導体デバイスに発光素子の
光が照射されるのを防止することができるから、半導体
デバイスのデバイス特性が光の影響を受けて変動してし
まう（例えば、リーク電流が増大する）ことを防止でき
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来構
成では、遮光膜１４と保護膜１３とが比較的大きな面積
で接しているが、遮光膜１４の主材料であるアルミニウ
ムはＣＶＤ法により形成されたシリコン酸化膜（つま
り、保護膜１３）の２０倍以上の熱膨張係数を有してい
るので、温度サイクル試験（ヒートサイクル試験）に代
表される温度変化の下で保護膜１３に保護膜１３の結合
力以上の引っ張り応力が加わってクラックが発生するこ
とがあり、デバイスの信頼性が損なわれてしまうという
不具合があった。しかも、遮光膜１４と配線１２とを絶
縁している保護膜１３にクラックが発生すると、遮光膜
１４と配線１２との絶縁を維持できなくなってしまうこ
ともある。

【０００６】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、信頼性を向上した半導体装置および
その製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、少なくとも１つのｐｎ接合を有
し遮光する必要のある半導体デバイスが主表面側に形成
された基板と、基板の主表面側において前記半導体デバ
イスを覆う保護膜と、保護膜に対向して配置された金属
材料からなる遮光膜と、遮光膜と同じ金属材料からなり
保護膜と遮光膜との間のギャップを規定距離に保つよう
に保護膜と遮光膜とを繋ぐ支持部とを備えることを特徴
とするものであり、遮光膜と保護膜との間にギャップが
形成され、遮光膜と保護膜とは遮光膜と同じ金属材料に
より形成された支持部のみで繋がっているので、半導体
デバイスへの外部からの光を遮光膜で遮光するようにし
ながらも、温度変化によって保護膜に加わる応力を緩和
することができ、信頼性を向上できる。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記支持部は、前記基板の厚み方向に直交する面内
で前記遮光膜の外周の一部に沿って形成されているの
で、前記支持部と前記保護膜との熱膨張係数差に起因し
て前記保護膜に加わる応力が前記半導体デバイスへ与え
る影響をより少なくできる。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、前記支持部は、前記基板の厚み方向に直交する平面
内で前記遮光膜の中心を通って遮光膜を２分する中心線
に沿って形成されているので、前記支持部によって前記
遮光膜を安定して支持することができ、また、請求項２
の発明に比べて前記ギャップの形成が容易になる。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、前記支持部を２つ備え、前記各支持部は、前記基板
の厚み方向に直交する面内で前記遮光膜の中心を挟み互
いに平行な２つの辺に沿ってそれぞれ形成されているの
で、請求項２および請求項３の発明に比べて前記支持部
によって前記遮光膜を安定して支持することができる。

【００１１】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、前記遮光膜が前記基板の厚み方向に直交する面内で
矩形状に形成され、前記支持部を４つ備え、前記各支持
部は、前記遮光膜の４隅それぞれを支持しているので、
請求項２および請求項３の発明に比べて前記支持部によ
って前記遮光膜を安定して支持することができ、また、
請求項２の発明に比べて前記ギャップの形成が容易にな
る。

【００１２】請求項６の発明は、請求項１ないし請求項
５の発明において、前記遮光膜は、遮光機能を維持可能
な程度に微細な孔が貫設されているので、製造プロセス
において微細な孔を通してエッチング液を導入すること
によって前記ギャップを形成することが可能になり、前
記ギャップの形成が容易になる。

【００１３】請求項７の発明は、請求項１ないし請求項
６の発明において、前記規定距離が５μｍ〜１５μｍな
ので、前記ギャップを安定して形成可能とし且つ前記遮
光膜によって外部からの光を遮光することが可能とな
る。

【００１４】請求項８の発明は、請求項１ないし請求項
７のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、
前記保護膜上において前記ギャップに対応した部位に犠
牲膜を形成する工程と、前記犠牲膜および露出した保護
膜を覆う前記金属材料からなる金属膜を形成する工程
と、前記金属膜をパターニングすることにより前記金属
膜の一部からなる遮光膜を形成する工程と、前記犠牲膜
を選択的に除去する工程とを備えることを特徴とし、前
記半導体デバイスへの外部からの光を遮光膜によって遮
光でき且つ遮光膜と保護膜との熱膨張係数差に起因して
保護膜に加わる応力が緩和されて信頼性の高い半導体装
置を提供することが可能になる。

【００１５】請求項９の発明は、請求項８の発明におい
て、前記犠牲膜がポリイミド膜であって、前記犠牲膜を
選択的に除去する工程では発煙硝酸を用いるので、前記
犠牲層のパターニングおよび選択的な除去が容易にな
る。

【００１６】請求項１０の発明は、請求項８の発明にお
いて、前記保護膜がシリコン窒化膜であるとともに前記
犠牲膜がシリコン酸化膜であって、前記犠牲膜を選択に
除去する工程ではフッ酸を用いるので、前記犠牲層のパ
ターニングおよび選択的な除去が容易になる。

【００１７】請求項１１の発明は、請求項８の発明にお
いて、前記犠牲膜がアルミニウム膜であるとともに前記
金属膜がチタン膜であって、前記犠牲膜を選択的に除去
する工程では強酸若しくは強塩基水溶液を用いるので、
前記犠牲層のパターニングおよび選択的な除去が容易に
なる。

【００１８】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本実施形態の半導
体装置は、例えば半導体リレーに利用されるものであっ
て、図２に示すような基本構成を有している。図２にお
ける基板１はいわゆる誘電体分離基板であって、基板１
の主表面側に形成されているｐ形の単結晶シリコンから
なる半導体島状領域３ａ，３ｂがシリコン酸化膜からな
る素子分離酸化膜２とポリシリコンからなる分離部４と
で絶縁分離されている。

【００１９】図２に示す基本構成の半導体装置は、図示
しない発光ダイオードよりなる発光素子の光を受光して
光起電力を発生する受光素子としてのフォトダイオード
が半導体島状領域３ａに形成され、従来例で説明した制
御回路を構成する制御用のＭＯＳＦＥＴ（以下、制御用
ＭＯＳＦＥＴと称する）や制御用ＭＯＳＦＥＴのゲート
−ソース間に接続された拡散抵抗からなるバイアス抵抗
が半導体島状領域３ｂに形成されている。なお、制御用
ＭＯＳＦＥＥＴは、半導体スイッチ素子を構成する１対
のＭＯＳＦＥＴのゲート同士の接続点とソース同士との
接続点との間に接続されている。つまり、制御用ＭＯＳ
ＦＥＴはバイアス抵抗を介して受光素子の両端間に接続
されている。

【００２０】上述のフォトダイオードは、ｐ形の半導体
島状領域の主表面側においてｎ⁺形領域３１とｐ⁺形領域
３２とが離間して形成され、ｎ⁺形領域３１上に例えば
アルミニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ）からなる電極３４が形
成され、ｐ⁺形領域３２上に例えばアルミニウム合金か
らなる電極３３が形成されている。なお、電極３３，３
４は基板１の主表面上に形成されたシリコン酸化膜より
なる絶縁膜１１ａに形成したコンタクトホールを埋め込
んで形成されている。

【００２１】また、上述の制御用ＭＯＳＦＥＴは、ｐ形
半導体島状領域３ｂの主表面側においてｎ⁺形ドレイン
領域５とｎ⁺形ソース領域６とが離間して形成され、ｐ
形半導体島状領域３ｂにおいてｎ⁺形ドレイン領域５と
ｎ⁺形ソース領域６との間に介在する部位の上にゲート
酸化膜１１ｂを介してポリシリコンよりなるゲート電極
７が形成されている。また、ｎ⁺形ドレイン領域５上に
はアルミニウム合金からなるドレイン電極９が形成さ
れ、ｎ⁺形ソース領域６上にはアルミニウム合金からな
るソース電極８が形成されている。なお、ドレイン電極
９およびソース電極８は基板１の主表面上に形成された
絶縁膜１１ａに形成したコンタクトホールを埋め込んで
形成されている。

【００２２】また、上述のバイアス抵抗は、ｐ形半導体
島状領域３ｂの主表面側においてｎ形領域２１が形成さ
れ、ｎ形領域２１の両端部上にそれぞれアルミニウム合
金からなる電極２２，２３が形成されている。なお、電
極２２，２３は基板１の主表面上に形成されたシリコン
酸化膜よりなる絶縁膜１１ａに形成したコンタクトホー
ルを埋め込んで形成されている。

【００２３】ところで、上述の基板１の主表面側の全面
にはシリコン酸化膜よりなる保護膜１３が形成され、保
護膜１３のうち半導体島状領域３ｂに重なる部位の上方
にはアルミニウム合金（Ａ−Ｓｉ）からなる遮光膜１４
が対向して配置されている。ここに、遮光膜１４は保護
膜１３上に形成されたアルミニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ）
からなる支持部１５によって支持されている。ばお、保
護膜１３の表面は平坦化されている。

【００２４】以下、本発明の要旨の要旨となる部分につ
いて図１を参照しながら説明する。なお、図１は、基本
構成において具体的に説明した部分であって本実施形態
の要旨にはとくに影響しない部分については図示ならび
に符号を省略してある。また、図１では上述の絶縁膜１
１ａとゲート酸化膜１１ｂとを特に区別せずに絶縁膜１
１としてあり、上述の各電極７，８，９，２２，２３に
それぞれ接続されたアルミニウム合金からなる配線を特
に区別せずに配線１２としてある。

【００２５】本実施形態では、図１に示すように、基板
１の主表面側において上記半導体デバイスを覆う保護膜
１３に対向して遮光膜１４を配置し、遮光膜１４と同じ
金属材料からなる支持部１５によって保護膜１３と遮光
膜１４との間のギャップを規定距離に保つようにしたも
のである。なお、規定距離は５μｍ〜１５μｍの範囲内
で設定することが望ましい。

【００２６】ここにおいて、支持部１５は、基板１の厚
み方向に直交する面内で遮光膜１４の外周の一部に沿っ
て形成されている。図示例では、遮光膜１４が基板１の
厚み方向に直交する面内で矩形状に形成され、支持部１
５が遮光膜１４の一辺に沿って形成されている。なお、
遮光膜１４と支持部１５とは連続一体に形成されてい
る。

【００２７】しかして、本実施形態では、遮光膜１４と
保護膜１３との間にギャップが形成され、遮光膜１４と
保護膜１３とは遮光膜１４と同じ金属材料により形成さ
れた支持部１５のみで繋がっているので、半導体デバイ
スへの外部からの光を遮光膜１４で遮光するようにしな
がらも、遮光膜１４を構成する金属材料と保護膜１３と
の熱膨張係数差に起因して保護膜１３に加わる応力（つ
まり、温度変化によって保護膜１３に加わる応力）を緩
和することができ、信頼性を向上できる。

【００２８】以下、本発明の要旨となる図１に示す構成
の製造方法について図３および図４を参照しながら説明
する。

【００２９】基板１の主表面側に熱ＣＶＤ法またはＣＶ
Ｄ法でシリコン酸化膜よりなる絶縁膜１１を形成した
後、フォトリソグラフィ工程とフッ酸を用いたエッチン
グ工程とを行い絶縁膜１１の適宜部位にコンタクトホー
ル１１ｃを開孔することによって、図３（ａ）に示す構
造が得られる。

【００３０】次に、基板１の主表面側の全面にコンタク
トホール１１ｃが埋め込まれるようにアルミニウム合金
を例えばスパッタ法により堆積させ、フォトリソグラフ
ィ工程と塩素系ガスなどを用いたエッチング工程とによ
りパターニングすることで上記各電極８，９，２２，２
３，３３，３４および配線１２を形成することによっ
て、図３（ｂ）に示す構造が得られる。

【００３１】その後、基板１の主表面側の全面に例えば
ＣＶＤ法によりＮＳＧ、ＰＳＧなどのシリコン酸化膜か
らなる保護膜１３を形成することによって、図３（ｃ）
に示す構造が得られる。なお、保護膜１３は表面を平坦
化できる程度の膜厚に形成する。

【００３２】保護膜１３を形成した後、保護膜１３上に
ポリイミド樹脂をスピンコートし、フォトリソグラフィ
工程により支持部１５に対応した部位のみを除去し、続
いて熱処理して硬化させることでポリイミド膜よりなる
犠牲膜１８を形成することによって、図４（ａ）に示す
構造が得られる。なお、犠牲膜１８の膜厚は、上記規定
距離（５μｍ〜１５μｍ）に設定してある。

【００３３】次に、犠牲膜１８および露出した保護膜１
３を覆うように基板１の主表面側の全面にアルミニウム
合金（Ａ−Ｓｉ）からなる金属膜をスパッタ法などによ
って堆積させ、フォトリソグラフィ工程と塩素系ガスを
用いたエッチング工程とにより金属膜をパターニングす
ることで金属膜からなる遮光膜１４を形成することによ
って、図４（ｂ）に示す構造が得られる。ここにおい
て、パターニング後の金属膜のうち遮光膜１４と保護膜
１３とを繋ぐ部分が支持部１５となる。

【００３４】その後、アルミニウム合金に対してポリイ
ミドを選択的にエッチング可能な発煙硝酸を用いて犠牲
膜１８を選択的にエッチング除去して遮光膜１４と保護
膜１３との間に規定距離のギャップを形成することによ
って、図５（ｃ）に示す構造が得られる。なお、犠牲膜
１８の膜厚を上述のように５μｍ〜１５μｍの範囲で設
定しておくことによって、犠牲膜１８を確実に除去する
ことができるとともに、遮光膜１４による十分な遮光効
果を得ることができる。

【００３５】ところで、上述の例では、遮光膜１４の材
料としてアルミニウム合金を採用しているが、遮光膜１
４の材料として例えばチタンを採用してもよく、遮光膜
１４および支持部１５をチタン膜により構成する場合に
は、犠牲膜１８としてスパッタ法などで堆積されるアル
ミニウム膜を用い、最終的に犠牲膜１８を除去するエッ
チング液として塩酸、硝酸などの強酸水溶液、あるいは
水酸化カリウムなどの強塩基水溶液を用いれば遮光膜１
４に対して犠牲膜１８を選択的に除去することができ
る。

【００３６】また、上述の例では、保護膜１３の材料と
してシリコン酸化膜を採用しているが、保護膜１３の材
料としてシリコン窒化膜を採用してもよく、保護膜１３
をシリコン窒化膜により構成する場合には、犠牲膜１８
としてＣＶＤ法などで堆積されるＰＳＧなどのシリコン
酸化膜を用い、最終的に犠牲膜１８を除去するエッチン
グ液としてフッ酸を用いれば遮光膜１４に対して犠牲膜
１８を選択的に除去することができる。

【００３７】（実施形態２）本実施形態は、図５に示す
ように、支持部１５を、基板１の厚み方向に直交する面
内で遮光膜１４の中心を通って遮光膜１４を２分する中
心線に沿って形成したものである。つまり、図５に示す
ように、支持部１５により支持される遮光膜１４は、図
５における左右方向でほぼ左右対称の形状になる。他の
構成は実施形態１と同じである。なお、図５においても
図１と同様、本実施形態の要旨にはとくに影響しない部
分については図示ならびに符号を省略してある。

【００３８】しかして、本実施形態では、実施形態１に
比べて、支持部１５によって遮光膜１４を安定して支持
することができる。また、本実施形態では、実施形態１
で説明したギャップが基板１の厚み方向に直交する面内
で２分割されることになり、２分割された各ギャップの
図５の左右方向における幅が実施形態１で説明したギャ
ップの図１の左右方向における幅に比べてほぼ半分にす
ることができるから、実施形態１と同様の製造方法にお
いて、実施形態１に比べて遮光膜１４と保護膜１３との
間のギャップの形成が容易になる。

【００３９】（実施形態３）本実施形態は、図６に示す
ように、支持部１５を２つ備え、各支持部１５が、基板
１の厚み方向に直交する面内で遮光膜１４の中心を挟み
互いに平行な２つの辺に沿ってそれぞれ形成されたもの
である。要するに、本実施形態では、遮光膜１４の図６
における左右両端部がそれぞれ支持部１５を介して保護
膜１３と繋がっている。他の構成は実施形態１と同じで
ある。なお、図６においても図１と同様、本実施形態の
要旨にはとくに影響しない部分については図示ならびに
符号を省略してある。

【００４０】しかして、本実施形態では、遮光膜１４の
左右両端部を支持部１５で支持しているので、実施形態
１および実施形態２に比べて支持部１５によって遮光膜
１４を安定して支持することができる。なお、製造方法
は実施形態１と同様である。

【００４１】（実施形態４）本実施形態は、図７に示す
ように、支持部１５を４つ備え、各支持部１５が、遮光
膜１４の４隅それぞれを支持しているものである。他の
構成は実施形態１と同じである。なお、図７においても
図１と同様、本実施形態の要旨にはとくに影響しない部
分については図示ならびに符号を省略してある。

【００４２】しかして、本実施形態では、実施形態１お
よび実施形態２に比べて、支持部１５によって遮光膜１
４を安定して支持することができる。また、実施形態１
と同様の製造方法において、犠牲膜１８を選択的に除去
するためのエッチング液の侵入経路が増える（つまり、
犠牲膜１８が４箇所で露出している）ので、実施形態１
に比べて遮光膜１４と保護膜１３との間のギャップの形
成が容易になる。

【００４３】（実施形態５）本実施形態の基本構成は実
施形態３と同じであって、図８に示すように、遮光膜１
４に遮光機能を維持可能な程度に微細な孔１７が貫設さ
れている点が相違するだけである。他の構成は実施形態
３と同じである。なお、図８においても図１と同様、本
実施形態の要旨にはとくに影響しない部分については図
示ならびに符号を省略してある。

【００４４】しかして、本実施形態では、実施形態１と
同様の製造プロセスにおいて犠牲膜１８を選択的にエッ
チング除去するための工程においてエッチング液が侵入
する経路が増えるので、遮光膜１４と保護膜１３との間
のギャップの形成が容易になる。

【００４５】ところで、上記各実施形態では、半導体リ
レーに利用される半導体デバイスについて例示したが、
半導体デバイスは少なくともｐｎ接合を有し遮光する必
要のあるものであればよい。また、基板１についても誘
電体分離基板に限定されるものではない。

【００４６】

【発明の効果】請求項１の発明は、少なくとも１つのｐ
ｎ接合を有し遮光する必要のある半導体デバイスが主表
面側に形成された基板と、基板の主表面側において前記
半導体デバイスを覆う保護膜と、保護膜に対向して配置
された金属材料からなる遮光膜と、遮光膜と同じ金属材
料からなり保護膜と遮光膜との間のギャップを規定距離
に保つように保護膜と遮光膜とを繋ぐ支持部とを備える
ものであり、遮光膜と保護膜との間にギャップが形成さ
れ、遮光膜と保護膜とは遮光膜と同じ金属材料により形
成された支持部のみで繋がっているので、半導体デバイ
スへの外部からの光を遮光膜で遮光するようにしながら
も、温度変化によって保護膜に加わる応力を緩和するこ
とができ、信頼性を向上できるという効果がある。

【００４７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記支持部は、前記基板の厚み方向に直交する面内
で前記遮光膜の外周の一部に沿って形成されているの
で、前記支持部と前記保護膜との熱膨張係数差に起因し
て前記保護膜に加わる応力が前記半導体デバイスへ与え
る影響をより少なくできるという効果がある。

【００４８】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、前記支持部は、前記基板の厚み方向に直交する平面
内で前記遮光膜の中心を通って遮光膜を２分する中心線
に沿って形成されているので、前記支持部によって前記
遮光膜を安定して支持することができるという効果があ
り、また、請求項２の発明に比べて前記ギャップの形成
が容易になるという効果がある。

【００４９】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、前記支持部を２つ備え、前記各支持部は、前記基板
の厚み方向に直交する面内で前記遮光膜の中心を挟み互
いに平行な２つの辺に沿ってそれぞれ形成されているの
で、請求項２および請求項３の発明に比べて前記支持部
によって前記遮光膜を安定して支持することができると
いう効果がある。

【００５０】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、前記遮光膜が前記基板の厚み方向に直交する面内で
矩形状に形成され、前記支持部を４つ備え、前記各支持
部は、前記遮光膜の４隅それぞれを支持しているので、
請求項２および請求項３の発明に比べて前記支持部によ
って前記遮光膜を安定して支持することができるという
効果があり、また、請求項２の発明に比べて前記ギャッ
プの形成が容易になるという効果がある。

【００５１】請求項６の発明は、請求項１ないし請求項
５の発明において、前記遮光膜は、遮光機能を維持可能
な程度に微細な孔が貫設されているので、製造プロセス
において微細な孔を通してエッチング液を導入すること
によって前記ギャップを形成することが可能になり、前
記ギャップの形成が容易になるという効果がある。

【００５２】請求項７の発明は、請求項１ないし請求項
６の発明において、前記規定距離が５μｍ〜１５μｍな
ので、前記ギャップを安定して形成可能とし且つ前記遮
光膜によって外部からの光を遮光することが可能となる
という効果がある。

【００５３】請求項８の発明は、請求項１ないし請求項
７のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、
前記保護膜上において前記ギャップに対応した部位に犠
牲膜を形成する工程と、前記犠牲膜および露出した保護
膜を覆う前記金属材料からなる金属膜を形成する工程
と、前記金属膜をパターニングすることにより前記金属
膜の一部からなる遮光膜を形成する工程と、前記犠牲膜
を選択的に除去する工程とを備えることを特徴とし、前
記半導体デバイスへの外部からの光を遮光膜によって遮
光でき且つ遮光膜と保護膜との熱膨張係数差に起因して
保護膜に加わる応力が緩和されて信頼性の高い半導体装
置を提供することが可能になるという効果がある。

【００５４】請求項９の発明は、請求項８の発明におい
て、前記犠牲膜がポリイミド膜であって、前記犠牲膜を
選択的に除去する工程では発煙硝酸を用いるので、前記
犠牲層のパターニングおよび選択的な除去が容易になる
という効果がある。

【００５５】請求項１０の発明は、請求項８の発明にお
いて、前記保護膜がシリコン窒化膜であるとともに前記
犠牲膜がシリコン酸化膜であって、前記犠牲膜を選択に
除去する工程ではフッ酸を用いるので、前記犠牲層のパ
ターニングおよび選択的な除去が容易になるという効果
がある。

【００５６】請求項１１の発明は、請求項８の発明にお
いて、前記犠牲膜がアルミニウム膜であるとともに前記
金属膜がチタン膜であって、前記犠牲膜を選択的に除去
する工程では強酸若しくは強塩基水溶液を用いるので、
前記犠牲層のパターニングおよび選択的な除去が容易に
なるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１を示し、（ａ）は要部概略斜視図、
（ｂ）は要部概略断面図である。

【図２】同上の基本構成を示す概略断面図である。

【図３】同上の製造方法を説明するための主要工程斜視
図である。

【図４】同上の製造方法を説明するための主要工程斜視
図である。

【図５】実施形態２を示し、（ａ）は要部概略斜視図、
（ｂ）は要部概略断面図である。

【図６】実施形態３を示し、（ａ）は要部概略斜視図、
（ｂ）は要部概略断面図である。

【図７】実施形態４を示し、（ａ）は要部概略斜視図、
（ｂ）は要部概略断面図、（ｃ）は要部概略側断面図で
ある。

【図８】実施形態５を示し、（ａ）は要部概略斜視図、
（ｂ）は要部概略平面図である。

【図９】従来例を示し、（ａ）は要部概略斜視図、
（ｂ）はの要部概略断面図、（ｃ）は要部概略側断面図
である。

【符号の説明】

１基板１１絶縁膜１２配線１３保護膜１４遮光膜１５支持部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 27/14 31/12 Ｆターム(参考） 4M109 AA04 CA10 EA20 EE13 GA01 4M118 AA08 AB05 BA02 BA06 CA03 CA32 CB14 FC02 FC06 FC18 GB02 GB14 5F033 HH09 RR04 RR14 SS21 VV00 XX17 XX19 XX31 XX32 5F038 BH10 BH17 DF11 EZ20 5F089 AA10 AB09 AC02 AC30 CA06 EA10 GA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つのｐｎ接合を有し遮光す
る必要のある半導体デバイスが主表面側に形成された基
板と、基板の主表面側において前記半導体デバイスを覆
う保護膜と、保護膜に対向して配置された金属材料から
なる遮光膜と、遮光膜と同じ金属材料からなり保護膜と
遮光膜との間のギャップを規定距離に保つように保護膜
と遮光膜とを繋ぐ支持部とを備えることを特徴とする半
導体装置。
【請求項２】前記支持部は、前記基板の厚み方向に直
交する面内で前記遮光膜の外周の一部に沿って形成され
てな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】前記支持部は、前記基板の厚み方向に直
交する面内で前記遮光膜の中心を通って遮光膜を２分す
る中心線に沿って形成されてな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】前記支持部を２つ備え、前記各支持部
は、前記基板の厚み方向に直交する面内で前記遮光膜の
中心を挟み互いに平行な２つの辺に沿ってそれぞれ形成
されてなることを特徴とする請求項１記載の半導体装
置。
【請求項５】前記遮光膜が前記基板の厚み方向に直交
する面内で矩形状に形成され、前記支持部を４つ備え、
前記各支持部は、前記遮光膜の４隅それぞれを支持して
なることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項６】前記遮光膜は、遮光機能を維持可能な程
度に微細な孔が貫設されてなることを特徴とする請求項
１ないし請求項５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】前記規定距離が５μｍ〜１５μｍである
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに
記載の半導体装置。
【請求項８】請求項１ないし請求項７のいずれかに記
載の半導体装置の製造方法であって、前記保護膜上にお
いて前記ギャップに対応した部位に犠牲膜を形成する工
程と、前記犠牲膜および露出した保護膜を覆う前記金属
材料からなる金属膜を形成する工程と、前記金属膜をパ
ターニングすることにより前記金属膜の一部からなる遮
光膜を形成する工程と、前記犠牲膜を選択的に除去する
工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
【請求項９】前記犠牲膜がポリイミド膜であって、前
記犠牲膜を選択的に除去する工程では発煙硝酸を用いる
ことを特徴とする請求項８記載の半導体装置の製造方
法。
【請求項１０】前記保護膜がシリコン窒化膜であると
ともに前記犠牲膜がシリコン酸化膜であって、前記犠牲
膜を選択に除去する工程ではフッ酸を用いることを特徴
とする請求項８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】前記犠牲膜がアルミニウム膜であると
ともに前記金属膜がチタン膜であって、前記犠牲膜を選
択的に除去する工程では強酸若しくは強塩基水溶液を用
いることを特徴とする請求項８記載の半導体装置の製造
方法。