JP3457589B2 - 高周波伝送線路の製造方法 - Google Patents

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、半導体基板上に
形成されて高周波信号を伝搬する高周波用伝送線路の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、未使用周波数帯であるミリ波周波
数帯の応用が提唱されている。特に、アンテナやセンサ
への展開が注目を集めている。平面形導波路であるコプ
レーナ線路は、広帯域性や回路素子のマウントの容易
さ、さらに寄生素子の影響が少ないことなどの利点を有
している。このため、ミリ波周波数帯を利用する半導体
デバイスの進歩やマイクロ波回路の集積化の要求に伴
い、各種のコプレーナ伝送線路が提案されている。その
一つとして、文献１（K.J.Herrick,T.A.Schwarz and L.
P.B.Katehi,'Si-Micromachined Copanar Waveguides fo
r Use in High-Freqency Circuits',IEEE Trans.On Mic
rowave Theory and Techniques,Vol.46,No.6,June ,pp7
62-768(1998)）がある。

【０００３】この文献１の技術では、図７に示すよう
に、高い比抵抗のシリコン基板７０１上にコプレーナ伝
送線路を形成している。まず、図７（ａ）に示すよう
に、シリコン基板７０１上に、金属材料からなる信号線
７０３とグランド線７０４とを、膜厚１〜２μｍ程度に
形成する。この信号線７０３とグランド線７０４とでコ
プレーナ伝送線路となる。次に、図７（ｂ）に示すよう
に、その信号線７０３およびグランド線７０４をマスク
としてシリコン基板７０１を選択的にエッチングし、溝
７０５を形成する。もしくは、図７（ｃ）に示すよう
に、信号線７０３およびグランド線７０４をマスクとし
てシリコン基板７０１を選択的にエッチングし、溝７０
６を形成する。

【０００４】コプレーナ伝送線路では、シリコン基板７
０１の存在により、信号線７０３を伝搬していく高周波
信号に伝送損失が発生する。このため、上述したように
溝７０５，７０６を形成することで、信号線７０３の周
りをシリコン基板７０１より誘電率の低い空気の層とす
るようにしている。しかしながら、この文献１の技術で
は、その溝７０５，７０６の大きさが配線の寸法により
決定されてしまい、配線の寸法と溝７０５，７０６の大
きさとを個別に設計できないため、伝送損失を最小にす
る最適化には限界がある。また、その溝７０５，７０６
の形状と大きさとが、伝送線路における高周波信号やそ
の伝送特定に影響を与えるが、溝７０５，７０６の形状
と大きさとを均一にすることがプロセス上困難なため、
再現性などに問題がある。

【０００５】一方、文献２（M.Hirano, Y.Imai, I.Toyo
da, K.Nishikawa, M.Tokumitsu andK.Asai,'Three Dime
nsional Passive Elements for Compact GaAs MMICs',I
EICE Trans. Electron.,Vol.E76-C,No.6 June pp961-96
7(1993)）に記載されているように、信号線とグランド
線とをそれぞれ板状に形成する技術がある。これは、図
８に示すように、高い比抵抗のＧａＡｓからなる基板８
０１上に、その基板８０１主面に直交して板状の信号線
８０３およびグランド線８０４を立たせて配置したもの
である。また、信号線８０３およびグランド線８０４
は、基板８０１主面に垂直な方向に平行な状態で延在し
ている。このようにすることで、信号線８０３の周囲の
ほとんどを空気の層とし、伝送損失がより低くなるよう
にしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術では、同一基板に高周波用伝送線路を他の
素子とともにモノリシックに形成することが困難である
という問題があった。まず、文献１の技術では、溝７０
５，７０６の形成の再現性に難があるため、アンテナ素
子などの他の素子を同時に搭載した場合、伝送線路の良
否が装置全体の歩留りに大きく影響してしまう。従っ
て、より高い歩留りで高周波装置を製造しようとすれ
ば、上述したコプレーナ伝送線路と他の素子とを個別に
作成することになる。しかし、このように個別に形成し
ていたのでは、小型化や高性能化の要求を満たすことが
非常に困難である。

【０００７】また、一般に能動素子などは、比抵抗の低
い半導体基板上に形成されるため、上述した文献１と文
献２の技術のように、基板に比抵抗の高い材料を用いる
ようにしていると、その基板上に同時に他の素子を形成
することが非常に困難であった。この発明は、以上のよ
うな問題点を解決するためになされたものであり、比抵
抗の低い半導体基板の上であっても、その上に伝送損失
を抑制できる高周波用伝送線路を形成する方法を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の高周波用伝送
線路の製造方法は、所定の間隔をあけて互いに平行に延
在するストライプ状の２つの開口部を備えた酸化膜を半
導体基板上に形成し、この酸化膜をマスクとして半導体
基板をエッチングすることで、半導体基板上に所定の間
隔をあけて互いに平行に延在する２つの溝を形成する第
１の工程と、酸化膜を除去した後で２つの溝を犠牲膜で
充填して半導体基板表面を実質的に平坦な状態とする第
２の工程と、半導体基板表面に絶縁膜を形成する第３の
工程と、絶縁膜上に第１の金属薄膜を形成する第４の工
程と、第１の金属薄膜上の２つの溝に挾まれた領域およ
び溝の外側に隣接する所定の幅の領域に、溝に沿って平
行に延在するストライプ状の第１および第２の開口部を
備えた第１のレジストパターンを形成し、第１のレジス
トパターンの第１および第２の開口部底部に露出した第
１の金属薄膜上にメッキにより第１の金属膜を形成して
第１および第２の開口部を充填し、溝に挾まれた領域に
配置される信号線およびその隣に配置されるグランド線
を形成する第５の工程と、第１のレジストパターンを除
去した後で第１の金属薄膜の露出している領域を除去す
る第６の工程と、信号線およびグランド線をマスクとし
て絶縁膜の露出している領域を除去する第７の工程と、
第７の工程の後で犠牲膜を除去する工程とを少なくとも
備え、第５の工程では、第１および第２の開口部底部の
幅よりそれぞれ第１および第２の開口部を深く形成する
ことを特徴とする。

【０００９】これにより、信号線両側の半導体基板に溝
を備えるようにし、信号線およびグランド線と半導体基
板との間に絶縁膜を介在させ、さらに信号線およびグラ
ンド線の断面を半導体基板主面に垂直な方向に縦長な形
状とすることができる。

【００１０】また、第５の工程で、第１のレジストパタ
ーンに第３の開口部を同時に形成し、その第３の開口部
底部に露出する第１の金属薄膜上に第１の金属膜を同時
に形成して信号線およびグランド線とともに高周波素子
を形成し、さらに、信号線とグランド線と高周波素子と
を覆って表面が実質的に平坦な状態に犠牲層を形成する
第８の工程と、信号線および高周波素子上の犠牲層の所
定領域にそれぞれ接続口を形成する第９の工程と、接続
口内を含む犠牲層上に第２の金属薄膜を形成し、接続口
それぞれの間にわたる開口領域を備えた第２のレジスト
パターンを形成し、開口領域底部に露出した第２の金属
薄膜上に選択的にメッキにより第２の金属膜を形成して
信号線と高周波素子とを接続する接続部を形成する第１
０の工程と、第２のレジストパターンを除去した後で第
２の金属薄膜の露出している領域を除去する第１１の工
程とを備え、第１１の工程の後で犠牲層とともに犠牲膜
を除去するようにしてもよい。

【００１１】犠牲膜については、２つの溝が形成された
半導体基板上に感光性を有する樹脂膜を形成し、その樹
脂膜に選択的に露光光を照射して現像することで溝上部
に樹脂膜が残るようにパターニングし、その残った樹脂
膜の半導体基板平面上に突出している部分を削除して平
坦化することで形成してもよい。こうすることで、溝上
部に残った樹脂膜のみを削除すればよくなるので、化学
的機械的研磨法により平坦化を行う場合の負担を軽減で
きる。また、樹脂膜として、感光性ポリイミドを用いて
もよい。また、平坦化は、化学的機械的研磨法により行
ってもよい。また、絶縁膜については、電子サイクロト
ロン共鳴法によるプラズマＣＶＤ法を用いて形成しても
よい。また、メッキでは、電界メッキ法により金を形成
してもよい。

【００１２】

〔第１の実施の形態〕

図１は、この発明により製造される高周波用伝送線路の
構成を示す斜視断面図である。この図に示す半導体基板
１０１は、比抵抗が３０〜５０Ωcmである低抵抗のシリ
コンにより構成されている。その半導体基板１０１上に
絶縁膜１０２を介して、信号線１０３とグランド線１０
４とからなる伝送線路が形成されている。図１では、信
号線１０３の両側に２本のグランド線１０４が形成され
ている。それら信号線１０３およびグランド線１０４
は、絶縁膜１０２上に、金属薄膜１０６を介して配置さ
れている。

【００１３】また、信号線１０３の両側の半導体基板１
０１、すなわち信号線１０３と各グランド線１０４との
間の半導体基板１０１に溝１０５が形成されている。そ
の溝１０５により、信号線１０３の周囲に存在する空間
が増える。また、信号線１０３およびグランド線１０４
は、半導体基板１０１主面に平行な底面よりも、この底
面に隣接する側面の方が面積が広くなるように形成され
ている。言い換えれば、信号線１０３の延在している方
向に対して垂直な断面をみると、底辺よりそれに隣接す
る辺（高さ）の方が長い長方形となっている。図１で
は、信号線１０３は接続部１０７を介してアンテナ構造
体（高周波素子）１０８と接続された状態となってい
る。また、半導体基板１０１の他の領域には、図示して
いないがマイクロ波回路が形成されている。

【００１４】次に、図２および図３を参照して、図１に
示した高周波用伝送線路の製造方法を説明する。図２
は、この高周波用伝送線路の製造方法を説明するための
工程図である。また、図３は、図２に引き続く工程図で
ある。まず、図２（ａ）に示すように、シリコンからな
る半導体基板１０１上に、熱酸化法により酸化膜２０１
を形成した。次に、図２（ｂ）に示すように、公知のフ
ォトリソグラフィ技術とエッチング技術により酸化膜２
０１をパターニングし、所定の方向に延在するストライ
プ状の開口部２０１ａを形成した。

【００１５】次に、図２（ｃ）に示すように、開口部２
０１ａが形成された酸化膜２０１をマスクとしたウエッ
トエッチングにより、半導体基板１０１を選択的にエッ
チングして、深さ１０μｍ程度の溝１０５を形成した。
このウエットエッチングでは、水酸化カリウム水溶液を
エッチング液として用いた。次に、酸化膜２０１をＨＦ
（フッ化水素）を用いてエッチング除去して、図２
（ｄ）に示すように、半導体基板１０１に溝１０５が形
成された状態とした。なお、図２では、溝１０５の断面
形状をＶ字状としたが、これに限るものではなく、空間
が形成できればどのような形状であっても良い。次に、
図２（ｅ）に示すように、溝１０５を埋め込むようにポ
リイミドからなる犠牲膜２０２を形成した。ここでは、
ポリイミドを半導体基板１０１の表面に塗布することで
ポリイミド膜を膜厚１０μｍ程度に形成した後、そのポ
リイミド膜を化学的機械的研磨法により平坦化エッチン
グすることで形成した。

【００１６】次に、図２（ｆ）に示すように、溝１０５
が犠牲膜２０２で埋め込められた半導体基板１０１の表
面全面に絶縁膜２０３を形成した。ここでは、ＥＣＲプ
ラズマＣＶＤ法（electron cycrotron resonance plasm
a chemical vaper deposition ）、すなわち電子サイク
ロトロン共鳴法によるプラズマＣＶＤ法を用いて、３０
０℃以下で膜厚１μｍ程度のシリコン酸化膜からなる絶
縁膜２０３を形成した。なお、絶縁膜２０３としてシリ
コン窒化膜を形成してもよい。ただし、絶縁膜２０３の
形成方法は、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法に限られるもので
はなく、３００℃以下の低温で成膜できる方法であれば
いかなる形成方法でも良い。また、犠牲膜２０２をポリ
イミドなどの有機材料ではなく無機材料で形成すれば、
例えば熱酸化法など３００℃よりも高い温度で絶縁膜を
形成する方法も利用できる。

【００１７】次に、図２（ｇ）に示すように、絶縁膜２
０３上にクロムの層と金の層の２層構造とした第１の金
属薄膜２０４を形成し、その金属薄膜２０４上に第１の
レジストパターン２０５を形成した。その金属薄膜２０
４は、クロムおよび金を０．１μｍずつ蒸着法により形
成した。また、レジストパターン２０５は、膜厚１０μ
ｍ程度に形成し、溝１０５に平行な方向に延在する第１
の開口部２０５ａ、第２の開口部２０５ｂおよび第３の
開口部２０５ｃが形成されている状態とした。次に、図
２（ｈ）に示すように、開口部２０５ａ〜２０５ｃ底部
に露出している金属薄膜２０４表面に、電界メッキ法に
より金を膜厚１０μｍ程度メッキし、開口部２０５ａ〜
２０５ｃが金膜（第１の金属膜）２０６で充填されてい
る状態とした。

【００１８】次に、レジストパターン２０５を剥離した
後、レジストパターン２０５下部の金属薄膜２０４を選
択的に除去した。この工程では、まず、ヨウ素，ヨウ化
アンモニウム，エタノールの水溶液からなるエッチング
液を用いてエッチングすることで、金属薄膜２０４の上
層である金膜部分を除去した。なお、エッチング速度は
毎分０．０５μｍ程度であった。次いで、金属薄膜２０
４の下層であるクロム膜部分をウエットエッチングによ
り除去した。これにより、図３（ｉ）に示すように、絶
縁膜２０３上に金属薄膜１０６を介して、信号線１０
３、グランド線１０４およびアンテナ構造体１０８が形
成された。

【００１９】次に、信号線１０３、グランド線１０４お
よびアンテナ構造体１０８をマスクとして、ＨＦを用い
て、絶縁膜２０３の露出している領域をエッチング除去
した。これにより、図３（ｊ）に示すように、信号線１
０３、グランド線１０４およびアンテナ構造体１０８と
半導体基板１０１とが接触しないよう、これらの間にそ
れぞれ絶縁膜１０２が介在するようになる。

【００２０】次に、図３（ｋ）に示すように、まず、信
号線１０３、グランド線１０４およびアンテナ構造体１
０８を埋め込むように、絶縁物からなる犠牲層３０１を
半導体基板１０１上に形成した。その犠牲層３０１とし
ては、ポリイミドを膜厚１０μｍ程度に形成することで
構成した。続いて、その犠牲層３０１の所定箇所に接続
口を形成し、その接続口を介して信号線１０３とアンテ
ナ構造体１０８とを接続する接続部１０７を形成した。

【００２１】この接続部１０７の形成方法は、上述した
信号線１０３の形成方法と同様である。まず、接続口を
形成した状態で犠牲層３０１を含む全域に、クロムの層
と金の層の２層構造とした第２の金属薄膜を形成し、そ
の上に、接続部１０７形成領域に溝（開口領域）のある
第２のレジストパターンを形成した。続いて、その溝底
部に露出している金属薄膜表面に、電界メッキ法により
金を１０μｍ程度メッキし、溝がメッキした金膜（第２
の金属膜）で充填されている状態とした。次いで、レジ
ストパターンを剥離した後、レジストパターン下部の金
属薄膜、すなわちメッキにより形成した金からなる構造
体以外の領域の金属薄膜を選択的に除去して、接続部１
０７を形成した。最後に、図３（ｌ）に示すように、犠
牲層３０１および犠牲膜２０２を除去した。これは、酸
素プラズマにより犠牲層３０１，２０２をアッシングす
ることで行える。以上により、図１に示した高周波用伝
送線路が得られた。

【００２２】図１に示した高周波用伝送線路では、ま
ず、信号線１０３およびグランド線１０４の断面を半導
体基板１０１主面に垂直な方向に縦長な形状とし、信号
線１０３およびグランド線１０４と半導体基板１０１と
が接触しないようこれらの間に絶縁膜１０２を介在さ
せ、信号線１０３の両側の半導体基板１０１に溝１０５
を備えるようにした。信号線１０３およびグランド線１
０４の断面形状を上記のようにして板状に立てた構造に
することにより、電界の集中が板状の信号線１０３の側
壁に集中するようになる。その信号線などの構造に加え
て、溝１０５を形成することにより、信号線１０３の周
囲にはより多くの空間が存在するようになり、信号線１
０３の周囲にある半導体基板１０１の領域が相対的に少
ない状態となる。半導体基板１０１と比較して高周波的
に高抵抗の絶縁膜１０２を備えるようにしたので、信号
線１０３を伝搬する高周波信号が半導体基板１０１を介
してグランド線１０４へ漏洩することを抑制できる。こ
の結果、図１に示した高周波用伝送線路によれば、以下
に示すように伝送損失を少なくすることができた。

【００２３】図４は、図１に示した高周波用伝送線路の
伝送特性を示す特性図である。この高周波用伝送線路の
半導体基板１０１は、上述したように、比抵抗が３０〜
５０Ωcmである低抵抗のシリコンにより構成されてい
る。図４には、図１に示した高周波用伝送線路の他に、
２つの参考例の伝送特性が示されている。図５は、これ
ら２つの参考例の構成を示す断面図である。参考例Ｉ
は、図５（ａ）に示すように、比抵抗が１ｋΩcmである
高抵抗のシリコン基板５０１ａ上に形成された信号線５
０３ａおよびグランド線５０４ａからなる伝送線路であ
る。この伝送線路は、従来から用いられているコプレー
ナ線路である。また、参考例IIは、図５（ｂ）に示すよ
うに、信号線１０３およびグランド線１０４と半導体基
板１０１との間に絶縁膜１０２がない点を除いて、図１
に示した高周波用伝送線路と同じ構成を有するものであ
る。

【００２４】図４に示した特性図の縦軸は減衰率（単
位：dB／mm）であり、横軸は周波数（単位：GHz ）であ
る。減衰率は各伝送線路１mmあたりの減衰率であり、次
式により求めたものである。 （減衰率）＝１０ log｛(入力電力−出力電力)／入力電
力｝ 図１に示した高周波用伝送線路の場合、信号線１０３お
よびグランド線１０４と半導体基板１０１との間にそれ
ぞれ絶縁膜１０２が介在しているので、図４からわかる
ように、直流に対しては減衰率がゼロである。また、高
周波領域でも、高抵抗基板上に形成された参考例Ｉと比
較して遜色ない特性が得られる。なお、絶縁膜１０２を
有しない参考例IIとの比較から、絶縁膜１０２を介在さ
せることにより減衰率を小さくすることができることが
わかる。

【００２５】このように、図１に示した高周波用伝送線
路では、低抵抗基板を用いても、高抵抗基板を用いた場
合と同程度に伝送損失を抑制することができる。言い換
えれば、ＬＳＩなどの機能回路を形成できる半導体基板
１０１上で、損失が少なく伝搬特性に優れた伝送線路を
構成できる。これにより、同一基板に伝送線路をアンテ
ナ構造体などの他の素子とともにモノリシックに形成で
きるので、より高集積な高周波回路素子の構造を容易に
実現できるようになる。

【００２６】〔第２の実施の形態〕次に、図６を参照し
て、図１に示した高周波用伝送線路の他の製造方法を説
明する。図６は、この高周波用伝送線路の製造方法を説
明するための工程図である。この図には、図２および図
３とは異なる工程のみが示されている。る。まず、図２
（ａ）から図２（ｄ）で説明したことと同様にして、図
６（ａ）に示すように、基板１０１に溝１０５が形成さ
れた状態とする。その溝１０５の深さは、１０μｍ程度
とした。次に、図６（ｂ）に示すように、感光性ポリイ
ミドからなる樹脂膜６０１を全面に膜厚１０μｍ程度に
形成した。この感光性ポリイミドは、ポリベンザオキサ
ゾール前駆体からなるベース樹脂に、ポジ型の感光剤を
付加して感光性を持たせている。

【００２７】次に、図６（ｃ）に示すように、溝１０５
上部に遮光体６０２を配置した状態で、露光光として紫
外線６０３を照射して、樹脂膜６０１の溝１０５上部以
外を露光した。そして、この露光した樹脂膜６０１をア
ルカリ性の現像液で現像することで、図６（ｄ）に示す
ように、溝１０５上に現像パターン６０１ａが形成され
た状態とした。次に、この現像パターン６０１ａを加熱
して熱硬化させた後、現像パターン６０１ａの半導体基
板１０１上に突出している部分を化学的機械的研磨法に
より切削研磨して平坦化することで、図６（ｅ）に示す
ように、溝１０５を埋め込むようにポリイミドからなる
犠牲膜２０２を形成した。

【００２８】図２（ｅ）で示した方法では、半導体基板
１０１上に広範囲に形成されたポリイミド膜を化学的機
械研磨法によりエッチングする必要があった。これに対
して、ここで示した方法では、溝１０５上に形成された
現像パターン６０１ａのみをエッチングすればよいの
で、化学的機械的研磨で厚い膜をエッチングする負担を
軽減することが可能であり、効率良く製造できる利点が
ある。以降の工程は図２（ｆ）〜図２（ｈ）および図３
で説明したことと同様であるから、その説明を省略す
る。なお、上記第１，第２の実施の形態では、信号線１
０３を挾むようにグランド線１０４を２つ形成するよう
にしたが、このグランド線１０４は１つであっても良
い。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の高周波
用伝送線路の製造方法は、まず半導体基板上に溝を形成
し、その溝を犠牲膜で充填した後で絶縁膜を形成し、そ
の絶縁膜上にストライプ状の第１および第２の開口部を
備えたレジストパターンを形成し、各開口部に金属膜を
形成して信号線およびグランド線を形成し、レジストパ
ターンを除去した後で信号線およびグランド線をマスク
として絶縁膜の露出している領域を除去し、最後に溝に
充填された犠牲膜を除去する。この際、レジストパター
ンの各開口部底部の幅よりそれぞれ各開口部を深く形成
する。

【００３０】これにより、信号線およびグランド線と半
導体基板との間に介在する絶縁膜と、信号線の両側の半
導体基板に形成された溝とを備え、信号線およびグラン
ド線の断面は半導体基板主面に垂直な方向に縦長な形状
とした構成の伝送損失を抑制できる高周波用伝送線路
を、比抵抗の低い半導体基板の上であっても、製造でき
る。

【００３１】また、犠牲膜については、溝が形成された
半導体基板上に感光性を有する樹脂膜を形成し、その樹
脂膜を露光・現像して溝上部に樹脂膜が残るようにパタ
ーニングし、その残った樹脂膜の半導体基板平面上に突
出している部分を削除して平坦化することで形成する。
これにより、化学的機械的研磨法により平坦化を行う場
合の負担を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明により製造される高周波用伝送線路
の構成を示す斜視断面図である。

【図２】 図１に示した高周波用伝送線路の製造方法を
説明するための工程図である。

【図３】 図２に引き続く工程図である。

【図４】 図１に示した高周波用伝送線路の伝送特性を
示す特性図である。

【図５】 図４に伝送特性が示されている２つの参考例
の構成を示す断面図である。

【図６】 図１に示した高周波用伝送線路の他の製造方
法を説明するための工程図である。

【図７】 従来よりある高周波用伝送線路の一形態を示
す断面図である。

【図８】 従来よりある高周波用伝送線路の他の形態を
示す斜視断面図である。

【符号の説明】

１０１…半導体基板、１０２，２０３…絶縁膜、１０３
…信号線、１０４…グランド線、１０５…溝、１０６，
２０４…金属薄膜、１０７…接続部、１０８…アンテナ
構造体、２０１…酸化膜、２０１ａ，２０５ａ〜２０５
ｃ…開口部、２０２…犠牲膜、２０５…レジストパター
ン、２０６…金膜、３０１…犠牲層、６０１…樹脂膜、
６０１ａ…現像パターン、６０２…遮光体、６０３…紫
外線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 仁 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 久良木 億 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 斎藤 國夫 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 八木 祥次 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−22004（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−368005（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−135407（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−176989（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01P 3/02 H01L 21/3205 H01L 21/822 H01L 27/04 H01P 11/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の間隔をあけて互いに平行に延在す
   るストライプ状の２つの開口部を備えた酸化膜を半導体
   基板上に形成し、この酸化膜をマスクとして前記半導体
   基板をエッチングすることで、前記半導体基板上に所定
   の間隔をあけて互いに平行に延在する２つの溝を形成す
   る第１の工程と、 前記酸化膜を除去した後で前記２つの溝を犠牲膜で充填
   して前記半導体基板表面を実質的に平坦な状態とする第
   ２の工程と、 前記半導体基板表面に絶縁膜を形成する第３の工程と、 前記絶縁膜上に第１の金属薄膜を形成する第４の工程
   と、 前記第１の金属薄膜上の前記２つの溝に挾まれた領域お
   よび前記溝の外側に隣接する所定の幅の領域に、前記溝
   に沿って平行に延在するストライプ状の第１および第２
   の開口部を備えた第１のレジストパターンを形成し、前
   記第１のレジストパターンの第１および第２の開口部底
   部に露出した前記第１の金属薄膜上にメッキにより第１
   の金属膜を形成して前記第１および第２の開口部を充填
   し、前記溝に挾まれた領域に配置される信号線およびそ
   の隣に配置されるグランド線を形成する第５の工程と、 前記第１のレジストパターンを除去した後で前記第１の
   金属薄膜の露出している領域を除去する第６の工程と、 前記信号線および前記グランド線をマスクとして前記絶
   縁膜の露出している領域を除去する第７の工程と、 前記第７の工程の後で前記犠牲膜を除去する工程とを少
   なくとも備え、 前記第５の工程で、前記第１および第２の開口部底部の
   幅よりそれぞれ前記第１および第２の開口部を深く形成
   することを特徴とする高周波用伝送線路の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の高周波用伝送線路の製造
   方法において、 前記第５の工程で、前記第１のレジストパターンに第３
   の開口部を同時に形成し、その第３の開口部底部に露出
   する前記第１の金属薄膜上に前記第１の金属膜を同時に
   形成して前記信号線および前記グランド線とともに高周
   波素子を形成し、 前記信号線とグランド線と高周波素子とを覆って表面が
   実質的に平坦な状態に犠牲層を形成する第８の工程と、 前記信号線および前記高周波素子上の前記犠牲層の所定
   領域にそれぞれ接続口を形成する第９の工程と、 前記接続口内を含む前記犠牲層上に第２の金属薄膜を形
   成し、前記接続口それぞれの間にわたる開口領域を備え
   た第２のレジストパターンを形成し、前記開口領域底部
   に露出した前記第２の金属薄膜上に選択的にメッキによ
   り第２の金属膜を形成して前記信号線と前記高周波素子
   とを接続する接続部を形成する第１０の工程と、 前記第２のレジストパターンを除去した後で前記第２の
   金属薄膜の露出している領域を除去する第１１の工程と
   を備え、 前記第１１の工程の後で前記犠牲層とともに前記犠牲膜
   を除去することを特徴とする高周波用伝送線路の製造方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の高周波用伝送
   線路の製造方法において、 前記第２の工程で、前記２つの溝が形成された前記半導
   体基板上に感光性を有する樹脂膜を形成し、その樹脂膜
   に選択的に露光光を照射して現像することで前記溝上部
   に前記樹脂膜が残るようにパターニングし、その残った
   樹脂膜の前記半導体基板平面上に突出している部分を削
   除して平坦化することで前記犠牲膜を形成することを特
   徴とする高周波用伝送線路の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の高周波用伝送線路の製造
   方法において、 前記樹脂膜は、感光性ポリイミドからなることを特徴と
   する高周波用伝送線路の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載の高周波用伝送線
   路の製造方法において、 前記平坦化は、化学的機械的研磨法により行うことを特
   徴とする高周波用伝送線路の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれか１項に記載の
   高周波用伝送線路の製造方法において、 前記第３の工程で、電子サイクロトロン共鳴法によるプ
   ラズマＣＶＤ法を用いて３００℃以下で前記絶縁膜を形
   成することを特徴とする高周波用伝送線路の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項１から６のいずれか１項に記載の
   高周波用伝送線路の製造方法において、 前記メッキでは、電界メッキ法により金を形成すること
   を特徴とする高周波用伝送線路の製造方法。