配線構造及びそのバイヤホール形成方法
【目的】 FET の配設密度を高める。
【構成】 GaAs基板10の基板面10a 上に順次に、n+-AlGaAs 導電層121 及びアンドープGaAs絶縁層122 設け、絶縁層122 上に複数のGaAsFET14 を設ける。各FET14を酸素イオン注入領域20により、電気的に絶縁分離する。そしてイオン注入領域20にFET14 のソース電極28の配設面から導電層121 に至る深さのバイヤホール32を設け、このバイヤホール32に設けた配線電極32を介して、ソース電極28と導電層121 とを接続する。また他方の基板面10b から導電層121 に至る深さのバイヤホール16を、基板10に設け、この基板面10b 全面にわたって設けた裏面電極36をバイヤホール16を介し導電層121 と接続する。バイヤホール32の深さを浅くできるのでバイヤホール径を小さくでき、従って絶縁層122 上に設けた複数のFET14 の集積密度を高めることができる。
【構成】 GaAs基板10の基板面10a 上に順次に、n+-AlGaAs 導電層121 及びアンドープGaAs絶縁層122 設け、絶縁層122 上に複数のGaAsFET14 を設ける。各FET14を酸素イオン注入領域20により、電気的に絶縁分離する。そしてイオン注入領域20にFET14 のソース電極28の配設面から導電層121 に至る深さのバイヤホール32を設け、このバイヤホール32に設けた配線電極32を介して、ソース電極28と導電層121 とを接続する。また他方の基板面10b から導電層121 に至る深さのバイヤホール16を、基板10に設け、この基板面10b 全面にわたって設けた裏面電極36をバイヤホール16を介し導電層121 と接続する。バイヤホール32の深さを浅くできるのでバイヤホール径を小さくでき、従って絶縁層122 上に設けた複数のFET14 の集積密度を高めることができる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は配線構造特に半導体装置の配線に適した配線構造と、この配線構造にバイヤホールを形成するためのバイヤホール形成方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＧａＡｓＩＣにおいてＦＥＴのソース接地を行なう場合にあっては、ＦＥＴを表側の基板面上に設け、ＦＥＴのソース電極直下に、基板を貫通するバイヤホールを形成する。そして裏側の基板面にアース電極を設け、バイヤホールを介しＦＥＴのソース電極とアース電極とを電気接続する。
【０００３】
【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配線構造では、裏側の基板面からソース電極に至る深さのバイヤホールを、ＦＥＴの活性層と並列させてソース電極直下に設けないと、ソース電極とアース電極とを電気接続することができない。このように深さの深いバイヤホールを、活性層と並列させて設けなければならないので、集積密度を上げることが難しい。通常、ウエットエッチングによりバイヤホールを形成するので、バイヤホールの深さが深くなる分だけ、バイヤホール径は広くなるからである。
【０００４】また基板をＩＣチップ毎に分割する際にＩＣチップが損傷しないように分割を行なうためには、基板厚さを厚くすることが望まれる。しかし基板を厚くする分だけバイヤホールの深さが深くなり、従ってバイヤホール径が広くなるので集積密度が上がらなくなる。
【０００５】さらにＦＥＴの放熱効率を高めるためには、バイヤホールを活性層直下に設けるのが好ましいが、従来の配線構造では、バイヤホールを活性層直下に設けると、アース電極を活性層と電気接続することとなるので、ＦＥＴを正常動作させることができなくなる。
【０００６】またＦＥＴにおいては、サイドゲート効果或はバックゲート効果により活性層の電位が変動し、その結果、ＦＥＴの電気的特性が変動するという問題があった。これと類似した問題は、ＦＥＴ以外の電気回路素子例えばバイポーラトランジスタ、ダイオード、インダクタ、キャパシタ或は抵抗においても生じる。このような電気的特性の変動を防止するためには、電気回路素子の周辺電位を安定化することが有効である。
【０００７】この発明は、上述した従来の問題点を解決するため、より集積密度を高めることのできる配線構造を提供することを第一の目的とし、さらにこの配線構造にバイヤホールを形成するのに適したバイヤホール形成方法を提供することを第二の目的とする。
【０００８】またこの発明は、集積密度を高めることができ、しかも電気回路素子の周辺電位を安定化することもできる配線構造を提供することを第三の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】第一の目的を達成するため、請求項１記載の配線構造は、半導体基板と基板面上に積み重ねて設けられたｎ個（ｎは自然数）の配線ユニット層とにより配線のための積層体を構成し、配線ユニット層を、基板面側から順次に設けられた導電層及び絶縁層により構成し、この配線ユニット層を、基板面に沿う方向に平面状に延在させて成ることを特徴とする。
【００１０】このような配線構造によれば、配線のための積層体の任意好適箇所に電気回路素子及びバイヤホールを設け、所望の電気回路素子と当該素子に対応する配線ユニット層の導電層とを、これら素子及び導電層の間に設けたバイヤホールを介し電気接続することができる。例えば、基板面側から数えて第ｎ個目の配線ユニット層上に電気回路素子を設けることができる。或は、基板面又はその表層に電気回路素子を設け、この電気回路素子上に絶縁層を介し配線ユニット層を設けることができる。或は、配線ユニット層を設けた基板面とは反対側の基板面或はその表層に電気回路素子を設けることができる。或は、複数個の配線ユニット層を設けた場合には、配線ユニット層の絶縁層上に電気回路素子を設け、この電気回路素子上に絶縁層を介し他の配線ユニット層を設けることができる。
【００１１】しかも配線ユニット層を、基板面に沿って平面状に延在させているので、平面的に見て、バイヤホールと配線ユニット層の導電層とが重なり合う範囲内であれば、バイヤホールの配設位置を自由に変更しても、相対応する電気回路素子と配線ユニット層の導電層とを互いに電気接続できる。従って配線の自由度が増す。また配線ユニット層の導電層を介し各電気回路素子相互の電気接続を行なうことにより、配線密度を低減することもできる。
【００１２】また第三の目的を達成するため、請求項４記載の配線構造は、請求項１記載の配線構造において、基板面側から数えて第ｎ個目の配線ユニット層上に設けられた電気回路素子を備え、第ｎ個目の配線ユニット層の導電層を、電気回路素子の周辺電位を安定化し或は制御するための電極とすることを特徴とする。
【００１３】このような配線構造によれば、配線ユニット層を、基板面に沿って平面状に延在させているので、第ｎ個目の配線ユニット層の導電層を一定電位に保つことにより、この第ｎ個目の配線ユニット層上に設けた電気回路素子の周辺電位を安定化することができる。また第ｎ個目の配線ユニット層の導電層の電位を任意好適に変更することにより電気回路素子の周辺電位を可変制御することもできる。
【００１４】また第二の目的を達成するため、請求項５記載のバイヤホール形成方法は、請求項１記載の配線構造の配線ユニット層にバイヤホールを形成するに当り、バイヤホールの最終到達深さに位置する配線ユニット層の絶縁層をエッチングする時は、当該配線ユニット層の導電層をエッチングせずに当該配線ユニット層の絶縁層を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いることを特徴とする。
【００１５】このようなバイヤホール形成方法によれば、配線ユニット層の導電層でエッチングを確実にストップさせることができるので、バイヤホールの深さを精度良く制御できる。
【００１６】また第二の目的を達成するため、請求項６記載のバイヤホール形成方法は、請求項１記載の配線構造の半導体基板にバイヤホールを形成するに当り、バイヤホール形成のため半導体基板をエッチングする時は、配線ユニット層の導電層をエッチングせずに半導体基板を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いることを特徴とする。
【００１７】このようなバイヤホール形成方法によれば、配線ユニット層の導電層でエッチングを確実にストップさせることができるので、バイヤホールの深さを精度良く制御できる。
【００１８】
【実施例】以下、図面を参照し、発明の実施例につき説明する。尚、図面は発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、従って発明を図示例に限定するものではない。
【００１９】図１及び図２は請求項１の発明の実施例の構成を概略的に示す断面図及び平面図である。図１にあっては、図２のＩ−Ｉ線に沿って取った断面に対応する断面を示す。また図２にあっては、図面の理解を助けるため、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極及び配線電極を省略して示してある。
【００２０】これら図にも示すように、この実施例の配線構造は、半導体基板１０と基板面１０ａ上に積み重ねて設けられたｎ個（ｎは自然数）の配線ユニット層１２とにより配線のための積層体Ｌを構成し、配線ユニット層１２を、基板面１０ａ側から順次に設けられた導電層１２１及び絶縁層１２２により構成し、そして配線ユニット層１２を基板面１０ａに沿う方向に平面状に延在させて成る。
【００２１】この実施例では、ｎ＝１とするものであって、ＧａＡｓ半導体基板１０の表側の基板面１０ａ上に、ｎ（ｎ＝１）個の配線ユニット層１２を積み重ねる。配線ユニット層１２は、基板面１０ａ側から順次に設けられたｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層１２１及びアンドープＧａＡｓ絶縁層１２２から成る。この配線ユニット層１２の導電層１２１及び絶縁層１２２を、基板面１０ａ全面にわたる領域に延在させる。
【００２２】さらにこの実施例の配線構造は、基板面１０ａ側から数えて第ｎ（ｎ＝１）個目の配線ユニット層１２上に設けられた電気回路素子１４と、半導体基板１０に設けられたバイヤホール１６とを備え、このバイヤホール１６を電気回路素子１４直下に配置する。
【００２３】ここでは、第ｎ（ｎ＝１）個目の配線ユニット層１２上に設けられた素子構成層１８を用いて、電気回路素子１４としてＦＥＴ（Field Effect Transistor ）例えばリセス構造のＧａＡｓＦＥＴを構成する。このため、素子構成層１８は、配線ユニット層１２の絶縁層１２２上に順次に設けられたｎ−ＧａＡｓ活性層１８１及びｎ+ −ＧａＡｓコンタクト層１８２から成る。そしてこの素子構成層１８に、素子分離用の絶縁層２０例えば不純物イオン注入領域を設ける。図にあっては、絶縁層２０の形成のための不純物イオンが注入された領域を点を付して示すと共に、絶縁層２０の形成のための不純物イオンが注入された領域及び注入されていない領域の境界を点線で示す。
【００２４】絶縁層２０は、素子構成層１８の上面から第ｎ（ｎ＝１）個目の配線ユニット層１２の導電層１２１に至る深さを有し、この絶縁層２０により、電気回路素子１４が配設される島状領域２２の周囲を、閉ループ状に取り囲む。この絶縁層２０を、図２において、斜めのハッチングを付して示す。
【００２５】この結果、島状領域２２の素子構成層１８と島状領域２２以外の領域の素子構成層１８とは、第ｎ（ｎ＝１）個目の配線ユニット層１２の絶縁層１２２及び素子分離用の絶縁層２０により、電気的に絶縁分離される。
【００２６】さらに島状領域２２の素子構成層１８に、コンタクト層１８２上面から活性層１８１に至る深さのリセス２４を設ける。リセス２４を介し、活性層１８１のチャネル領域１８１ａを露出させ、このチャネル領域１８１ａ上にゲート電極２６を設ける。またリセス２４により、島状領域２２のコンタクト層１８２を、活性層１８１の第一主電極領域ここではソース領域１８１ｂに対応する部分１８２ａと第二主電極領域ここではドレイン領域１８１ｃに対応する部分１８２ｂとに分断し、一方の分断部分１８２ａ上に第一主電極ここではソース電極２８及び他方の分断部分１８２ｂ上に第二主電極ここではドレイン電極３０を設ける。
【００２７】従って電気回路素子１４は、活性層１８１のチャネル領域１８１ａ、ソース領域１８１ｂ及びドレイン領域１８１ｃと、チャネル領域１８１ａ上に設けられたゲート電極２６と、ソース領域１８１ｂ上にコンタクト層分断部分１８２ａを介して設けられたソース電極２８と、ドレイン領域１８１ｃ上にコンタクト層分断部分１８２ｂを介して設けられたドレイン電極３０とから成る。
【００２８】またソース電極２８に隣接する領域の絶縁層２０をバイヤホール形成用の絶縁層として利用し、この領域の絶縁層２０にバイヤホール３２を設ける。バイヤホール３２を、ソース電極２８の配設面から最下層の配線ユニット層１２の導電層１２１に至る深さまで形成し、バイヤホール３２を介し最下層の導電層１２１を露出させる。そしてこの露出させた導電層１２１からソース電極２８まで配線電極３４を設け、これら導電層１２１及びソース電極２８を、バイヤホール３２を介し配線電極３４により接続する。
【００２９】また電気回路素子１４直下の基板１０に、バイヤホール１６を設ける。バイヤホール１６を裏側の基板面１０ｂから最下層の配線ユニット層１２の導電層１２１に至る深さまで形成し、バイヤホール１６を介し最下層の導電層１２１を露出させる。そして裏面電極３６を裏側の基板面１０ｂ全面にわたる領域に設け、バイヤホール１６を介して最下層の導電層１２１と裏面電極３６とを接続する。
【００３０】図にあっては、１個の電気回路素子１４を図示するのみであるが、配線ユニット層１２上には複数の電気回路素子１４を設け、各電気回路素子１４毎にそれぞれ絶縁層２０、バイヤホール３２、配線電極３４、バイヤホール１６を設け、各電気回路素子１４のソース電極２８をそれぞれ、バイヤホール３２、１６を介して裏面電極３６と接続している。
【００３１】この実施例によれば、ソース電極２８は、配線電極３４と電気的に接続し、さらに配線電極３４はバイヤホール３２を介して高濃度不純物添加層であるｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層１２１と電気的に接続している。ｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層１２１は高濃度に不純物が添加されているため金属層と同程度に抵抗値が小さい。そしてｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層１２１はバイヤホール１６を介して裏面電極３６と電気的に接続しているので、ソース電極２８を裏面電極３６と同電位とすることができる。
【００３２】配線ユニット層１２は平面状に延在しているので、基板裏側のバイヤホール１６を、平面的に見て、配線ユニット層１２と重なり合う領域に設けてあれば、裏面電極３６を配線ユニット層１２の導電層１２１と接続できる。従って基板裏側のバイヤホール１６の配設位置（或は形成位置）が、バイヤホール形成のためのフォトリソ及びエッチング工程におけるマスクずれ等により、設計位置からずれたとしても、裏面電極３６と配線ユニット層１２の導電層１２１との接続不良が発生するおそれは非常に少ない。接続不良の発生を防止するためには、配線ユニット層１２を基板面全面にわたって平面状に延在させるのが、効果的である。
【００３３】また従来にあってはソース電極２８から裏側の基板面１０ｂに至る深さのバイヤホールを形成し、このバイヤホールを介しソース電極２８と裏面電極３６とを接続していた。これに対しこの実施例では、バイヤホール３２の深さはソース電極２８の配設面から配線ユニット層１２の導電層１２１に至る深さであり、バイヤホール１６の深さは裏側の基板面１０ｂから配線ユニット層１２の導電層１２１に至る深さであるので、従来形成していたバイヤホールに比べ深さの浅いバイヤホール３２、１６を用いてソース電極２８と裏面電極３６とを接続することができる。深さを浅くできる分だけ、バイヤホール径を小さくできる。特に配線ユニット層１２上に複数の電気回路素子１４を設ける場合には、基板表側のバイヤホール３２の径を小さくすることにより、基板表側の電気回路素子１４の集積密度を高めることができるという利点がある。
【００３４】また基板裏側のバイヤホール１６を電気回路素子１４直下に設けるので、このバイヤホール１６により電気回路素子１４の放熱効率を高めることができる。しかも裏側の基板面１０ｂ全面にわたって裏面電極３６を設けるようにした場合には、裏側の基板面１０ｂ上に設ける電気回路素子は裏面電極３６のみであるので、基板裏側の電気回路素子の集積密度を高めるという配慮は不要であり、基板裏側のバイヤホール１６の径を大きくできる。径の大きなバイヤホール１６を設けることにより、一層、電気回路素子１４の放熱効率を高めることができる。基板表側に複数の電気回路素子１４を設ける場合には、各電気回路素子１４の直下にそれぞれバイヤホール１６を設け、個々の電気回路素子１４の放熱効率を高めるようにするのが好ましい。
【００３５】また配線ユニット層１２上に電気回路素子１４を設けているので、電気回路素子１４直下に基板裏側のバイヤホール１６を設けても、電気回路素子１４はバイヤホール１６を介し露出されることはない。従ってバイヤホール１６を電気回路素子１４直下に設けても、裏面電極３６と電気回路素子１４とが直接に接触することはないので、電気回路素子１４の動作が損なわれることはない。
【００３６】次に図３〜図６は図１に示す配線構造の主要な製造工程を段階的に示す断面図である。
【００３７】以下、図３〜図６を参照し、図１に示す配線構造の製造方法の一例を説明すると共に、請求項５記載の発明の実施例及び請求項６記載の発明の実施例につき説明する。請求項５記載の発明の実施例は、図１の配線構造において、配線ユニット層１２にバイヤホール３２を形成するに当り、バイヤホール３２の最終到達深さすなわち設計深さに位置する配線ユニット層１２の絶縁層１２２をエッチングする時は、当該配線ユニット層１２の導電層１２１をエッチングせずに当該配線ユニット層１２の絶縁層１２２を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。また請求項６記載の発明の実施例は、図１の配線構造において、半導体基板１０にバイヤホール１６を形成するに当り、バイヤホール１６形成のため半導体基板１０をエッチングする時は、配線ユニット層１２の導電層１２１をエッチングせずに半導体基板１０を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。
【００３８】まず、ＭＢＥ法等により、ＧａＡｓ基板１０の基板面１０ａ上に順次に、ｎ+−ＡｌＧａＡｓ導電層１２１、アンドープＧａＡｓ絶縁層１２２、ｎ−ＧａＡｓ活性層１８１及びｎ+ −ＧａＡｓコンタクト層１８２を形成する（図３（Ａ））。
【００３９】次に、イオン注入法により、不純物イオンここでは酸素イオンを、コンタクト層１８２から導電層１２１に至る深さまで注入し、不活性領域である絶縁層２０を形成し、電気回路素子１４の形成領域となる島状領域２２の周囲を絶縁層２０で囲む（図３（Ｂ））。
【００４０】次にリフトオフ法により、ソース電極２８及びドレイン電極３０を、島状領域２２のコンタクト層１８２上であって活性層１８のソース領域１８１ｂ及びドレイン領域１８１ｃに対応する位置に形成する（図３（Ｃ））。
【００４１】次にソース電極２８及びドレイン電極３０の間のコンタクト層１８２に、リセス２４を形成し、リセス２４を介し活性層１８１のチャネル領域１８１ａを露出させる。然る後、露出させたチャネル領域１８１ａ上にゲート電極２６を形成する（図４（Ａ））。
【００４２】次にバイヤホール形成用のレジストマスク３８を、ゲート電極２６上に形成する（図４（Ｂ））。レジストマスク３８は、基板表側バイヤホール３２の形成領域を露出する開口部３８ａを有する。
【００４３】次にレジストマスク３８を介し絶縁層２０をエッチングして、絶縁層２０にバイヤホール３２を形成し、このバイヤホール３２を介し導電層１２１を露出させる（図４（Ｃ））。この際、絶縁層２０はエッチングするが導電層１２１はエッチングしないエッチャント例えばクエン酸溶液を用いる。クエン酸溶液は、絶縁層２０すなわち酸素イオンがそれぞれ注入されたコンタクト層１８２、活性層１８１、絶縁層１２２及び導電層１２１はエッチングするが、酸素イオンの注入されていない導電層１２１はエッチングしない。従ってエッチングは酸素イオンが注入されていない導電層１２１に達した所で停止する。
【００４４】エッチングが停止したらレジストマスク３８を除去し、然る後、配線電極形成用のレジストマスク４０をゲート電極２６上に形成する（図５（Ａ））。レジストマスク４０は配線電極３４の形成領域を露出する開口部４０ａを有する。
【００４５】次に、真空蒸着法によりレジストマスク４０を介し配線電極材料４２を堆積させる（図５（Ｂ））。然る後、レジストマスク４０を除去し、配線電極３４の形成領域に残存する配線電極材料４２から成る配線電極３４を得る。
【００４６】次に、バイヤホール形成用のレジストマスク４４を、裏側の基板面１０ｂ上に形成する（図５（Ｃ））。レジストマスク４４は基板裏側バイヤホール１６の形成領域を露出する開口部４４ａを有する。従来と比較して、レジストマスク４４の開口部４４ａの幅を１０倍以上とし、またレジストマスク４４形成のために用いる露光マスクの位置合わせ精度を±５μｍ程度にまで緩やかにすることができる。
【００４７】次にレジストマスク４４を介し基板１０をエッチングして、基板裏側のバイヤホール１６を形成する（図６（Ａ））。このエッチングの際、基板１０はエッチングするが酸素イオンが注入されていない導電層１２１はエッチングしないエッチャント例えばクエン酸溶液を用いる。クエン酸溶液を用いることにより、エッチングは酸素イオンが注入されていない導電層１２１に達した所で停止する。
【００４８】エッチングが停止した後エッチングマスク４４を除去する。然る後、真空蒸着法により、裏側の基板面１０ｂ全面にわたって裏面電極３６を形成し（図６（Ｂ））、図１の配線構造を完成する。
【００４９】このようにバイヤホール３２、１６を形成するためのエッチングにおいて、酸素イオンが注入されていない導電層１２１で自動的にエッチングが停止するので、オーバーエッチングが生じず、従って配線不良の発生や電気回路素子１４の損傷の発生を防止できる。
【００５０】図７及び図８は請求項１の発明の他の実施例の構成を概略的に示す断面図及び平面図である。図７にあっては、図８のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って取った断面に対応する断面を示す。また図８にあっては、図面の理解を助けるため、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極及び配線電極を省略して示してある。
【００５１】以下、図１の実施例と相違する点につき説明し、図１の実施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
【００５２】この実施例では、ｎ＝２としｎ（＝２）個の配線ユニット層４６、１２を、表側の基板面１０ａ上に、積み重ねて設け、これら配線ユニット層４６、１２及び基板１０により配線のための積層体Ｌを構成する。
【００５３】基板面１０ａ上に順次に、基板面１０ａ全面にわたって平面状に延在させて、配線ユニット層４６及び１２を設け、配線ユニット層４６を、基板面１０ａ側から順次に設けられたｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層４６１及びアンドープＧａＡｓ絶縁層４６２により構成する。そして第ｎ（ｎ＝２）個目の配線ユニット層１２上に電気回路素子１４を設ける。
【００５４】またソース電極２８に隣接する領域に、バイヤホール形成用の絶縁層４８例えばイオン注入領域を設ける。絶縁層４８を例えば酸素イオンの注入領域とする。平面的に見て、絶縁層４８の一部又は全部を絶縁層２０と重ね合わせるように設け、絶縁層４８を、ソース電極２８の配設面から最下層の配線ユニット層４６の導電層４６１に至る深さに形成する。図にあっては、絶縁層２０、４８の形成のための不純物イオンが注入された領域を点を付して示すと共に、絶縁層２０、４８の形成のための不純物イオンが注入された領域及び注入されていない領域の境界を点線で示す。
【００５５】そして絶縁層４８に、バイヤホール３２を設ける。バイヤホール３２をソース電極２８の配設面から最下層の配線ユニット層４６の導電層４６１に至る深さに形成し、バイヤホール３２を介し、最下層の導電層４６１を露出させる。そして露出させた最下層の導電層４６１からソース電極２８まで配線電極３４を設け、これら導電層４６１及びソース電極２８を、バイヤホール３２を介して配線電極３４により接続する。
【００５６】またバイヤホール１６を、裏側の基板面１０ｂから最下層の導電層４６１に至る深さに形成し、このバイヤホール１６を介し裏面電極３６と最下層の導電層４６１とを接続する。
【００５７】さらにドレイン電極３０に隣接する領域の絶縁層２０をバイヤホール形成用の絶縁層に利用し、この領域の絶縁層２０にバイヤホール５０を設ける。バイヤホール５０を、ドレイン電極２０の配設面から残りの配線ユニット層１２の導電層１２１に至る深さに形成し、バイヤホール５０を介し残りの導電層１２１を露出させる。そして露出させた導電層１２１からドレイン電極３０まで配線電極５２を設け、これら導電層１２１及びドレイン電極３０を、バイヤホール５０を介して配線電極５２により接続する。
【００５８】図にあっては、１個の電気回路素子１４を図示するのみであるが、配線ユニット層１２上には複数の電気回路素子１４を設け、各電気回路素子１４毎にそれぞれ絶縁層２０、バイヤホール３２、配線電極３４、バイヤホール１６、バイヤホール５０及び配線電極５２を設け、各電気回路素子１４のソース電極２８をそれぞれ、バイヤホール３２、１６を介して裏面電極３６と接続すると共に、各電気回路素子１４のドレイン電極３０をそれぞれ、これらに共通の導電層１２１とバイヤホール５０を介して接続している。
【００５９】この実施例によれば、ソース電極２８は、配線電極３４と電気的に接続し、さらに配線電極３４はバイヤホール３２を介して高濃度不純物添加層であるｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層４６１と電気的に接続している。ｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層４６１は高濃度に不純物が添加されているため金属層と同程度に抵抗値が小さい。そしてｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層４６１はバイヤホール１６を介して裏面電極３６と電気的に接続しているので、ソース電極２８と裏面電極３６とは同電位となることができる。
【００６０】またドレイン電極３０は配線電極５２と接続し、さらに配線電極５２はバイヤホール５０を介してｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層１２１と接続しているので、ドレイン電極３０をｎ+ −ＡｌＧａＡｓ層１２１と同電位とすることができる。
【００６１】この実施例においても、図１の実施例と同様に、基板裏側のバイヤホール１６の配設位置（或は形成位置）が設計位置からずれたとしても、裏面電極３６と最下層の導電層４６１との接続不良が発生するおそれは非常に少ない。接続不良の発生を防止するためには、最下層の配線ユニット層４６を基板面全面にわたって延在させるのが、効果的である。
【００６２】またバイヤホール３２の深さはソース電極２８の配設面から最下層の導電層４６１に至る深さであり、バイヤホール１６の深さは裏側の基板面１０ｂから最下層の導電層４６１に至る深さであるので、従来形成していたバイヤホールに比べ深さの浅いバイヤホール３２、１６を用いてソース電極２８と裏面電極３６とを接続することができる。深さを浅くできる分だけ、バイヤホール径を小さくできる。特に最上層の配線ユニット層１２上に複数の電気回路素子１４を設ける場合には、基板表側のバイヤホール３２の径を小さくすることにより、基板表側の電気回路素子１４の集積密度を高めることができるという利点がある。
【００６３】また基板裏側のバイヤホール１６を電気回路素子１４直下に設けるので、このバイヤホール１６により電気回路素子１４の放熱効率を高めることができる。しかも裏側の基板面１０ｂ全面にわたって裏面電極３６を設けるようにした場合には、裏側の基板面１０ｂ上に設ける電気回路素子は裏面電極３６のみであるので、基板裏側の電気回路素子の集積密度を高めるという配慮は不要であり、基板裏側のバイヤホール１６の径を大きくできる。径の大きなバイヤホール１６を設けることにより、一層、電気回路素子１４の放熱効率を高めることができる。基板表側に複数の電気回路素子１４を設ける場合には、各電気回路素子１４の直下にそれぞれバイヤホール１６を設け、個々の電気回路素子１４の放熱効率を高めるようにするのが好ましい。
【００６４】また配線ユニット層１２上に電気回路素子１４を設けているので、電気回路素子１４直下に基板裏側のバイヤホール１６を設けても、電気回路素子１４はバイヤホール１６を介し露出されることはない。従ってバイヤホール１６を電気回路素子１４直下に設けても、裏面電極３６と電気回路素子１４とが直接に接触することはないので、電気回路素子１４の動作が損なわれることはない。
【００６５】さらにこの実施例では、次のような効果も望める。すなわち、配線ユニット層１２の導電層１２１により複数の電気回路素子１４のドレイン電極３０を共通接続することができるので、配線密度特にドレイン電極３０の配設面上における配線密度を低減できる。従って配線取り回し特にドレイン電極３０の配線面上における配線取り回しの自由度を増すことができると共に、電気回路素子１４の集積密度を高めることが可能となる。配線取り回しの自由度を増し或は電気回路素子１４の集積密度を高めるためには、配線ユニット層１２の導電層１２１を、基板面１０ａ全面にわたって平面状に延在させるのが効果的である。
【００６６】次に請求項５記載の発明の他の２つの実施例について説明する。そのひとつの実施例は、図７の配線構造において、配線ユニット層１２、４６にバイヤホール３２を形成するに当り、バイヤホール３２の最終到達深さすなわち設計深さに位置する配線ユニット層４６の絶縁層４６１をエッチングする時は、当該配線ユニット層４６の導電層４６１をエッチングせずに当該配線ユニット層４６の絶縁層４６２を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。
【００６７】例えば、エッチャントとしてクエン酸溶液を用いれば良い。クエン酸溶液は、絶縁層４８すなわち酸素イオンがそれぞれ注入されたコンタクト層１８２、活性層１８１、絶縁層１２２、導電層１２１、絶縁層４６１及び導電層４６２はエッチングするが、酸素イオンの注入されていない導電層４６１はエッチングしない。従ってエッチングは酸素イオンが注入されていない導電層４６１に達した所で停止する。
【００６８】他のひとつの実施例は、図７の配線構造において、配線ユニット層１２にバイヤホール５０を形成するに当り、バイヤホール５０の最終到達深さすなわち設計深さに位置する配線ユニット層１２の絶縁層１２１をエッチングする時は、当該配線ユニット層１２の導電層１２１をエッチングせずに当該配線ユニット層１２の絶縁層１２２を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。
【００６９】例えば、エッチャントとしてクエン酸溶液を用いれば良い。クエン酸溶液は、絶縁層２０すなわち酸素イオンがそれぞれ注入されたコンタクト層１８２、活性層１８１、絶縁層１２２及び導電層１２１はエッチングするが、酸素イオンの注入されていない導電層１２１はエッチングしない。従ってエッチングは酸素イオンが注入されていない導電層１２１に達した所で停止する。
【００７０】また請求項６記載の発明の他の実施例について説明する。この実施例は、図７の配線構造において、半導体基板１０にバイヤホール１６を形成するに当り、バイヤホール１６形成のため半導体基板１０をエッチングする時は、配線ユニット層４６の導電層４６１をエッチングせずに半導体基板１０を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。
【００７１】例えば、エッチャントとしてクエン酸溶液を用いれば良い。クエン酸溶液は、基板１０はエッチングするが、酸素イオンの注入されていない導電層１２１はエッチングしない。従ってエッチングは酸素イオンが注入されていない導電層１２１に達した所で停止する。
【００７２】図９及び図１０は請求項４の発明の実施例の構成を概略的に示す断面図及び平面図である。図９にあっては、図１０のＩＸ−ＩＸ線に沿って取った断面に対応する断面を示す。また図１０にあっては、図面の理解を助けるため、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極及び配線電極を省略して示してある。
【００７３】この実施例は請求項１の発明の実施例でもあり、以下、図１の実施例と相違する点につき説明し、図１の実施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
【００７４】この実施例では、ｎ＝３としｎ（＝３）個の配線ユニット層５４、４６、１２を、表側の基板面１０ａ上に、積み重ねて設け、これら配線ユニット層５４、４６、１２及び基板１０により配線のための積層体Ｌを構成する。
【００７５】基板面１０ａ上に順次に、基板面１０ａ全面にわたって平面状に延在させて、配線ユニット層５４、４６及び１２を設け、配線ユニット層５４を、基板面１０ａ側から順次に設けられたｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層５４１及びアンドープＧａＡｓ絶縁層５４２により構成する。そして第ｎ（ｎ＝３）個目の配線ユニット層１２上に電気回路素子１４を設ける。
【００７６】またソース電極２８に隣接する領域に、バイヤホール形成用の絶縁層４８例えばイオン注入領域を設ける。絶縁層４８を例えば酸素イオンの注入領域とする。平面的に見て、絶縁層４８の一部又は全部を絶縁層２０と重ね合わせるように設け、絶縁層４８を、ソース電極２８の配設面から最下層の配線ユニット層５４の導電層５４１に至る深さに形成する。
【００７７】そして絶縁層４８に、バイヤホール３２を設ける。バイヤホール３２をソース電極２８の配設面から最下層の配線ユニット層５４の導電層５４１に至る深さに形成し、バイヤホール３２を介し、最下層の導電層５４１を露出させる。そして露出させた最下層の導電層５４１からソース電極２８まで配線電極３４を設け、これら導電層５４１及びソース電極２８を、バイヤホール３２を介して配線電極３４により接続する。
【００７８】またバイヤホール１６を、裏側の基板面１０ｂから最下層の導電層５４１に至る深さに形成し、このバイヤホール１６を介し裏面電極３６と最下層の導電層５４１とを接続する。
【００７９】さらに第ｎ（ｎ＝３）個目の配線ユニット層１２の導電層１２１を、電気回路素子１４の周辺電位を安定化し或は制御するための電極とする。
【００８０】ここでは、絶縁層２０をバイヤホール形成用の絶縁層に利用する。絶縁層２０は、ソース電極２８或はドレイン電極３０の配設面から第ｎ（ｎ＝３）個目すなわち最上層の配線ユニット層１２の導電層１２１に至る深さを有する。そしてこの絶縁層２０の任意好適箇所にバイヤホール５８を設ける。バイヤホール５８を、ソース電極２８或はドレイン電極３０の配設面から最上層の導電層１２１に至る深さに形成し、このバイヤホール５８を介し最上層の導電層１２１を露出させる。そして最上層の導電層１２１から、ソース電極２８或はドレイン電極３０の配線面まで電極端子６０を設ける。
【００８１】さらにドレイン電極３０に隣接する領域に、バイヤホール形成用の絶縁層６２例えばイオン注入領域を設ける。絶縁層６２を例えば酸素イオンの注入領域とする。平面的に見て、絶縁層６２の一部又は全部を絶縁層２０と重ね合わせるように設け、絶縁層６２を、ドレイン電極３０の配設面から、残りの配線ユニット層４６（中間の配線ユニット層４６）の導電層４６１に至る深さに形成する。
【００８２】そして絶縁層６２に、バイヤホール５０を設ける。バイヤホール５０をドレイン電極３０の配設面から中間の配線ユニット層４６の導電層４６１に至る深さに形成し、バイヤホール５０を介し、中間の導電層４６１を露出させる。そして露出させた中間の導電層４６１からドレイン電極３０まで配線電極５２を設け、これら導電層４６１及びドレイン電極３０を、バイヤホール６２を介して配線電極５２により接続する。
【００８３】図にあっては、絶縁層４８、２０、６２の形成のための不純物イオンが注入された領域を点を付して示すと共に、絶縁層４８、２０、６２の形成のための不純物イオンが注入された領域及び注入されていない領域の境界を点線で示す。また図にあっては、１個の電気回路素子１４を図示するのみであるが、配線ユニット層１２上には複数の電気回路素子１４を設け、各電気回路素子１４毎にそれぞれ絶縁層２０、バイヤホール３２、配線電極３４、バイヤホール１６、バイヤホール５０及び配線電極５２を設け、各電気回路素子１４のソース電極２８をそれぞれ、バイヤホール３２、１６を介して裏面電極３６と接続すると共に、各電気回路素子１４のドレイン電極３０をそれぞれ、これらに共通の導電層４６１とバイヤホール５０を介して接続している。また電気回路素子１４の周辺電位を安定化するための導電層１２１及びその電極端子６０は、これら各電気回路素子１４に共通の導電層及び電極端子である。
【００８４】この実施例によれば、ソース電極２８は、配線電極３４と電気的に接続し、さらに配線電極３４はバイヤホール３２を介して高濃度不純物添加層であるｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層５４１と電気的に接続している。ｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層５４１は高濃度に不純物が添加されているため金属層と同程度に抵抗値が小さい。そしてｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層５４１はバイヤホール１６を介して裏面電極３６と電気的に接続しているので、ソース電極２８を裏面電極３６と同電位とすることができる。
【００８５】またドレイン電極３０は配線電極５２と接続し、さらに配線電極５２はバイヤホール５０を介してｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層４６１と接続しているので、ドレイン電極３０をｎ+ −ＡｌＧａＡｓ層４６１と同電位とすることができる。
【００８６】また電極端子６０はバイヤホール５８を介しｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層１２１と接続しているので、電極端子６０を介し導電層１２１に一定電位を供給することにより、導電層１２１の電位を安定化することができる。
【００８７】この実施例においても、図１の実施例と同様に、基板裏側のバイヤホール１６の配設位置（或は形成位置）が設計位置からずれたとしても、裏面電極３６と最下層の導電層５４１との接続不良が発生するおそれは非常に少ない。接続不良の発生を防止するためには、最下層の配線ユニット層５４を基板面全面にわたって延在させるのが、効果的である。
【００８８】またバイヤホール３２の深さはソース電極２８の配設面から最下層の導電層５４１に至る深さであり、バイヤホール１６の深さは裏側の基板面１０ｂから最下層の導電層５４１に至る深さであるので、従来形成していたバイヤホールに比べ深さの浅いバイヤホール３２、１６を用いてソース電極２８と裏面電極３６とを接続することができる。深さを浅くできる分だけ、バイヤホール径を小さくできる。特に最上層の配線ユニット層１２上に複数の電気回路素子１４を設ける場合には、基板表側のバイヤホール３２の径を小さくすることにより、基板表側の電気回路素子１４の集積密度を高めることができるという利点がある。
【００８９】また基板裏側のバイヤホール１６を電気回路素子１４直下に設けるので、このバイヤホール１６により電気回路素子１４の放熱効率を高めることができる。しかも裏側の基板面１０ｂ全面にわたって裏面電極３６を設けるようにした場合には、裏側の基板面１０ｂ上に設ける電気回路素子は裏面電極３６のみであるので、基板裏側の電気回路素子の集積密度を高めるという配慮は不要であり、基板裏側のバイヤホール１６の径を大きくできる。径の大きなバイヤホール１６を設けることにより、一層、電気回路素子１４の放熱効率を高めることができる。基板表側に複数の電気回路素子１４を設ける場合には、各電気回路素子１４の直下にそれぞれバイヤホール１６を設け、個々の電気回路素子１４の放熱効率を高めるようにするのが好ましい。
【００９０】また配線ユニット層１２上に電気回路素子１４を設けているので、電気回路素子１４直下に基板裏側のバイヤホール１６を設けても、電気回路素子１４はバイヤホール１６を介し露出されることはない。従ってバイヤホール１６を電気回路素子１４直下に設けても、裏面電極３６と電気回路素子１４とが直接に接触することはないので、電気回路素子１４の動作が損なわれることはない。
【００９１】さらにこの実施例では、次のような効果も望める。第一に、中間の配線ユニット層４６の導電層４６１により複数の電気回路素子１４のドレイン電極３０を共通接続することができるので、配線密度特にドレイン電極３０の配設面上における配線密度を低減できる。従って配線取り回し特にドレイン電極３０の配線面上における配線取り回しの自由度を増すことができると共に、電気回路素子１４の集積密度を高めることが可能となる。配線取り回しの自由度を増し或は電気回路素子１４の集積密度を高めるためには、配線ユニット層４６の導電層４６１を、基板面１０ａ全面にわたって平面状に延在させるのが効果的である。さらに最上層の配線ユニット層１２の導電層１２１の電位を、電極端子６０を介し一定に保持し安定化することができるので、電気回路素子１４の動作特性を安定化することができる。特に電気回路素子１４をＦＥＴとした場合には、ＦＥＴのサイドゲート効果或はバックゲート効果を防止できる。また最上層の配線ユニット層１２の導電層１２１の電位を、電極端子６０を介し任意好適に変更できるので、回路設計の自由度を増すこともできる。さらに３個の配線ユニット層１２、４６、５４を配線に供することにより、配線密度特にソース電極２８或はドレイン電極３０の配設面における配線密度を効果的に低減でき、従って電気回路素子１４の集積度を高めることができる。
【００９２】次に請求項５記載の発明の他の３つの実施例について説明する。そのひとつの実施例は、図９の配線構造において、配線ユニット層１２、４６、５４にバイヤホール３２を形成するに当り、バイヤホール３２の最終到達深さすなわち設計深さに位置する配線ユニット層５４の絶縁層５４１をエッチングする時は、当該配線ユニット層５４の導電層５４１をエッチングせずに当該配線ユニット層５４の絶縁層５４２を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。
【００９３】例えば、エッチャントとしてクエン酸溶液を用いれば良い。クエン酸溶液は、絶縁層４８すなわち酸素イオンがそれぞれ注入されたコンタクト層１８２、活性層１８１、絶縁層１２２、導電層１２１、絶縁層４６１、導電層４６２、絶縁層５４１及び導電層５４１はエッチングするが、酸素イオンの注入されていない導電層５４１はエッチングしない。従ってエッチングは酸素イオンが注入されていない導電層５４１に達した所で停止する。
【００９４】他のひとつの実施例は、図９の配線構造において、配線ユニット層１２、４６にバイヤホール５０を形成するに当り、バイヤホール５０の最終到達深さすなわち設計深さに位置する配線ユニット層４６の絶縁層４６１をエッチングする時は、当該配線ユニット層４６の導電層４６１をエッチングせずに当該配線ユニット層４６の絶縁層４６２を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。
【００９５】例えば、エッチャントとしてクエン酸溶液を用いれば良い。クエン酸溶液は、絶縁層６２すなわち酸素イオンがそれぞれ注入されたコンタクト層１８２、活性層１８１、絶縁層１２２、導電層１２１、絶縁層４６２及び導電層４６１はエッチングするが、酸素イオンの注入されていない導電層４６１はエッチングしない。従ってエッチングは酸素イオンが注入されていない導電層４６１に達した所で停止する。
【００９６】他のひとつの実施例は、図９の配線構造において、配線ユニット層１２にバイヤホール５８を形成するに当り、バイヤホール５８の最終到達深さすなわち設計深さに位置する配線ユニット層１２の絶縁層１２１をエッチングする時は、当該配線ユニット層１２の導電層１２１をエッチングせずに当該配線ユニット層１２の絶縁層１２２を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。
【００９７】例えば、エッチャントとしてクエン酸溶液を用いれば良い。クエン酸溶液は、絶縁層２０すなわち酸素イオンがそれぞれ注入されたコンタクト層１８２、活性層１８１、絶縁層１２２及び導電層１２１はエッチングするが、酸素イオンの注入されていない導電層１２１はエッチングしない。従ってエッチングは酸素イオンが注入されていない導電層１２１に達した所で停止する。
【００９８】また請求項６記載の発明の他の実施例について説明する。この実施例は、図９の配線構造において、半導体基板１０にバイヤホール１６を形成するに当り、バイヤホール１６形成のため半導体基板１０をエッチングする時は、配線ユニット層５４の導電層５４１をエッチングせずに半導体基板１０を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。
【００９９】例えば、エッチャントとしてクエン酸溶液を用いれば良い。クエン酸溶液は、基板１０はエッチングするが、酸素イオンの注入されていない導電層５４１はエッチングしない。従ってエッチングは酸素イオンが注入されていない導電層５４１に達した所で停止する。
【０１００】発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく、従って各構成成分の配設位置、配設個数、寸法、形状、構成、形成材料、導電型及びそのほかを、発明の趣旨の範囲内で任意好適に変更できる。
【０１０１】例えば、上述した実施例では電気回路素子１４としてリセス構造のＧａＡｓＦＥＴを設ける例につき説明したが、このほか、ＨＥＭＴ、ＩｎＰＦＥＴ等の化合物半導体素子、或は、Ｓｉ等の元素半導体素子などＧａＡｓ以外の形成材料を用いた電気回路素子１４を用いることもできる。また電気回路素子１４の機能の観点からは、ＦＥＴのほか例えばユニポーラトランジスタ、バイポーラトランジスタ、ダイオード、インダクタ、キャパシタ、抵抗、或は電極を電気回路素子１４とすることができる。また１種類の電気回路素子１４を設けるのみならず、ここで例示したユニポーラトランジスタ、バイポーラトランジスタ、ダイオード等の種々の電気回路素子を混合して設けるようにしても良い。回路設計特に接続関係は、図示例に限定されず、設計に応じて任意好適に変更できる。
【０１０２】また裏面電極３６上に、めっき法等により表面平坦な金属層を形成し、この金属層をＰＨＳ（プレーテッドヒートシンク）として用いるようにしても良い。ＰＨＳは裏面電極としても機能させることができる。ＰＨＳを設けることにより、放熱効率を高めることができる。
【０１０３】また配線ユニット層の導電層として、ｎ+ −ＡｌＧａＡｓ層以外の半導体層例えばｎ+ −ＩｎＰ層を用いても良いし、或は、Ａｌ、Ｇｅ、Ｉｎ等の金属層を用いても良い。
【０１０４】また上述した実施例では、第一主電極２８をソース電極、第一主電極領域１８１ｂをソース領域、第二主電極３０をドレイン電極、第二主電極領域１８１ｃをドレイン領域としたが、第一主電極２８をドレイン電極、第一主電極領域１８１ｂをドレイン領域、第二主電極３０をソース電極、第二主電極領域１８１ｃをソース領域とすることもできる。
【０１０５】この発明の配線構造は、ＧａＡｓＩＣそのほかの半導体集積回路或は半導体装置を構成するのに用いて好適である。
【０１０６】
【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、請求項１記載の発明の配線構造によれば、配線ユニット層を、基板面に沿って平面状に延在させているので、平面的に見て、バイヤホールと配線ユニット層の導電層とが重なり合う範囲内であれば、バイヤホールの配設位置を自由に変更しても、相対応する電気回路素子と配線ユニット層の導電層とを互いに電気接続できる。従って配線の自由度が増す。また配線ユニット層の導電層を介し各電気回路素子相互の電気接続を行なうことにより、配線密度を低減することもできる。配線ユニット層の配設個数を増加させることにより、一層、配線密度を低減することができる。
【０１０７】これがため、請求項１記載の発明により、この配線構造に設ける電気回路素子の集積密度を高めることができる。
【０１０８】また請求項４記載の配線構造によれば、請求項１記載の配線構造において、第ｎ個目の配線ユニット層（すなわち電気回路素子直下の最上層の配線ユニット層）の導電層を、電気回路素子の周辺電位を一定に保ち或は制御するための電極とする。従ってこの第ｎ個目の配線ユニット層の電位を一定に保つことにより、電気回路素子の周辺電位を安定化することができる。周辺電位が安定化することにより、電気回路素子の動作特性或は電気的特性を安定化することができる。或は、第ｎ個目の配線ユニット層の導電層を介し電気回路素子の周辺電位を任意好適に可変制御できる。周辺電位を可変制御することにより、回路設計の自由度を増すことができる。
【０１０９】これがため、請求項４記載の配線構造によれば、電気回路素子の集積密度を高めることができ、さらにこれと共に、電気回路素子の動作特性或は電気的特性を安定化し或は回路設計の自由度を増すことができる。
【０１１０】また請求項５記載のバイヤホール形成方法によれば、請求項１記載の配線構造の配線ユニット層にバイヤホールを形成するに当り、当該バイヤホールの最終到達深さ（すなわち設計深さ）に位置する配線ユニット層の導電層でエッチングを確実にストップさせることができるので、バイヤホールの深さを精度良く制御できる。
【０１１１】これがため、請求項５記載のバイヤホール形成方法によれば、請求項１記載の発明の配線構造にバイヤホールを形成するのに適した、バイヤホール形成方法を提供できる。
【０１１２】また請求項６記載のバイヤホール形成方法は、請求項１記載の配線構造の半導体基板にバイヤホールを形成するに当り、配線ユニット層の導電層でエッチングを確実にストップさせることができるので、バイヤホールの深さを精度良く制御できる。
【０１１３】これがため、請求項６記載のバイヤホール形成方法によれば、請求項１記載の発明の配線構造にバイヤホールを形成するのに適した、バイヤホール形成方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】実施例の構成を概略的に示す平面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は実施例の製造工程を概略的に示す断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は実施例の製造工程を概略的に示す断面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は実施例の製造工程を概略的に示す断面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｂ）は実施例の製造工程を概略的に示す断面図である。
【図７】実施例の構成を概略的に示す断面図である。
【図８】実施例の構成を概略的に示す平面図である。
【図９】実施例の構成を概略的に示す断面図である。
【図１０】実施例の構成を概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
１０：半導体基板
１２、４６、５４：配線ユニット層
１２１、４６１、５４１：導電層
１２２、４６２、５４２：絶縁層
１４：電気回路素子
１６、３２、５０、５８：バイヤホール
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は配線構造特に半導体装置の配線に適した配線構造と、この配線構造にバイヤホールを形成するためのバイヤホール形成方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＧａＡｓＩＣにおいてＦＥＴのソース接地を行なう場合にあっては、ＦＥＴを表側の基板面上に設け、ＦＥＴのソース電極直下に、基板を貫通するバイヤホールを形成する。そして裏側の基板面にアース電極を設け、バイヤホールを介しＦＥＴのソース電極とアース電極とを電気接続する。
【０００３】
【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配線構造では、裏側の基板面からソース電極に至る深さのバイヤホールを、ＦＥＴの活性層と並列させてソース電極直下に設けないと、ソース電極とアース電極とを電気接続することができない。このように深さの深いバイヤホールを、活性層と並列させて設けなければならないので、集積密度を上げることが難しい。通常、ウエットエッチングによりバイヤホールを形成するので、バイヤホールの深さが深くなる分だけ、バイヤホール径は広くなるからである。
【０００４】また基板をＩＣチップ毎に分割する際にＩＣチップが損傷しないように分割を行なうためには、基板厚さを厚くすることが望まれる。しかし基板を厚くする分だけバイヤホールの深さが深くなり、従ってバイヤホール径が広くなるので集積密度が上がらなくなる。
【０００５】さらにＦＥＴの放熱効率を高めるためには、バイヤホールを活性層直下に設けるのが好ましいが、従来の配線構造では、バイヤホールを活性層直下に設けると、アース電極を活性層と電気接続することとなるので、ＦＥＴを正常動作させることができなくなる。
【０００６】またＦＥＴにおいては、サイドゲート効果或はバックゲート効果により活性層の電位が変動し、その結果、ＦＥＴの電気的特性が変動するという問題があった。これと類似した問題は、ＦＥＴ以外の電気回路素子例えばバイポーラトランジスタ、ダイオード、インダクタ、キャパシタ或は抵抗においても生じる。このような電気的特性の変動を防止するためには、電気回路素子の周辺電位を安定化することが有効である。
【０００７】この発明は、上述した従来の問題点を解決するため、より集積密度を高めることのできる配線構造を提供することを第一の目的とし、さらにこの配線構造にバイヤホールを形成するのに適したバイヤホール形成方法を提供することを第二の目的とする。
【０００８】またこの発明は、集積密度を高めることができ、しかも電気回路素子の周辺電位を安定化することもできる配線構造を提供することを第三の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】第一の目的を達成するため、請求項１記載の配線構造は、半導体基板と基板面上に積み重ねて設けられたｎ個（ｎは自然数）の配線ユニット層とにより配線のための積層体を構成し、配線ユニット層を、基板面側から順次に設けられた導電層及び絶縁層により構成し、この配線ユニット層を、基板面に沿う方向に平面状に延在させて成ることを特徴とする。
【００１０】このような配線構造によれば、配線のための積層体の任意好適箇所に電気回路素子及びバイヤホールを設け、所望の電気回路素子と当該素子に対応する配線ユニット層の導電層とを、これら素子及び導電層の間に設けたバイヤホールを介し電気接続することができる。例えば、基板面側から数えて第ｎ個目の配線ユニット層上に電気回路素子を設けることができる。或は、基板面又はその表層に電気回路素子を設け、この電気回路素子上に絶縁層を介し配線ユニット層を設けることができる。或は、配線ユニット層を設けた基板面とは反対側の基板面或はその表層に電気回路素子を設けることができる。或は、複数個の配線ユニット層を設けた場合には、配線ユニット層の絶縁層上に電気回路素子を設け、この電気回路素子上に絶縁層を介し他の配線ユニット層を設けることができる。
【００１１】しかも配線ユニット層を、基板面に沿って平面状に延在させているので、平面的に見て、バイヤホールと配線ユニット層の導電層とが重なり合う範囲内であれば、バイヤホールの配設位置を自由に変更しても、相対応する電気回路素子と配線ユニット層の導電層とを互いに電気接続できる。従って配線の自由度が増す。また配線ユニット層の導電層を介し各電気回路素子相互の電気接続を行なうことにより、配線密度を低減することもできる。
【００１２】また第三の目的を達成するため、請求項４記載の配線構造は、請求項１記載の配線構造において、基板面側から数えて第ｎ個目の配線ユニット層上に設けられた電気回路素子を備え、第ｎ個目の配線ユニット層の導電層を、電気回路素子の周辺電位を安定化し或は制御するための電極とすることを特徴とする。
【００１３】このような配線構造によれば、配線ユニット層を、基板面に沿って平面状に延在させているので、第ｎ個目の配線ユニット層の導電層を一定電位に保つことにより、この第ｎ個目の配線ユニット層上に設けた電気回路素子の周辺電位を安定化することができる。また第ｎ個目の配線ユニット層の導電層の電位を任意好適に変更することにより電気回路素子の周辺電位を可変制御することもできる。
【００１４】また第二の目的を達成するため、請求項５記載のバイヤホール形成方法は、請求項１記載の配線構造の配線ユニット層にバイヤホールを形成するに当り、バイヤホールの最終到達深さに位置する配線ユニット層の絶縁層をエッチングする時は、当該配線ユニット層の導電層をエッチングせずに当該配線ユニット層の絶縁層を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いることを特徴とする。
【００１５】このようなバイヤホール形成方法によれば、配線ユニット層の導電層でエッチングを確実にストップさせることができるので、バイヤホールの深さを精度良く制御できる。
【００１６】また第二の目的を達成するため、請求項６記載のバイヤホール形成方法は、請求項１記載の配線構造の半導体基板にバイヤホールを形成するに当り、バイヤホール形成のため半導体基板をエッチングする時は、配線ユニット層の導電層をエッチングせずに半導体基板を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いることを特徴とする。
【００１７】このようなバイヤホール形成方法によれば、配線ユニット層の導電層でエッチングを確実にストップさせることができるので、バイヤホールの深さを精度良く制御できる。
【００１８】
【実施例】以下、図面を参照し、発明の実施例につき説明する。尚、図面は発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、従って発明を図示例に限定するものではない。
【００１９】図１及び図２は請求項１の発明の実施例の構成を概略的に示す断面図及び平面図である。図１にあっては、図２のＩ−Ｉ線に沿って取った断面に対応する断面を示す。また図２にあっては、図面の理解を助けるため、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極及び配線電極を省略して示してある。
【００２０】これら図にも示すように、この実施例の配線構造は、半導体基板１０と基板面１０ａ上に積み重ねて設けられたｎ個（ｎは自然数）の配線ユニット層１２とにより配線のための積層体Ｌを構成し、配線ユニット層１２を、基板面１０ａ側から順次に設けられた導電層１２１及び絶縁層１２２により構成し、そして配線ユニット層１２を基板面１０ａに沿う方向に平面状に延在させて成る。
【００２１】この実施例では、ｎ＝１とするものであって、ＧａＡｓ半導体基板１０の表側の基板面１０ａ上に、ｎ（ｎ＝１）個の配線ユニット層１２を積み重ねる。配線ユニット層１２は、基板面１０ａ側から順次に設けられたｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層１２１及びアンドープＧａＡｓ絶縁層１２２から成る。この配線ユニット層１２の導電層１２１及び絶縁層１２２を、基板面１０ａ全面にわたる領域に延在させる。
【００２２】さらにこの実施例の配線構造は、基板面１０ａ側から数えて第ｎ（ｎ＝１）個目の配線ユニット層１２上に設けられた電気回路素子１４と、半導体基板１０に設けられたバイヤホール１６とを備え、このバイヤホール１６を電気回路素子１４直下に配置する。
【００２３】ここでは、第ｎ（ｎ＝１）個目の配線ユニット層１２上に設けられた素子構成層１８を用いて、電気回路素子１４としてＦＥＴ（Field Effect Transistor ）例えばリセス構造のＧａＡｓＦＥＴを構成する。このため、素子構成層１８は、配線ユニット層１２の絶縁層１２２上に順次に設けられたｎ−ＧａＡｓ活性層１８１及びｎ+ −ＧａＡｓコンタクト層１８２から成る。そしてこの素子構成層１８に、素子分離用の絶縁層２０例えば不純物イオン注入領域を設ける。図にあっては、絶縁層２０の形成のための不純物イオンが注入された領域を点を付して示すと共に、絶縁層２０の形成のための不純物イオンが注入された領域及び注入されていない領域の境界を点線で示す。
【００２４】絶縁層２０は、素子構成層１８の上面から第ｎ（ｎ＝１）個目の配線ユニット層１２の導電層１２１に至る深さを有し、この絶縁層２０により、電気回路素子１４が配設される島状領域２２の周囲を、閉ループ状に取り囲む。この絶縁層２０を、図２において、斜めのハッチングを付して示す。
【００２５】この結果、島状領域２２の素子構成層１８と島状領域２２以外の領域の素子構成層１８とは、第ｎ（ｎ＝１）個目の配線ユニット層１２の絶縁層１２２及び素子分離用の絶縁層２０により、電気的に絶縁分離される。
【００２６】さらに島状領域２２の素子構成層１８に、コンタクト層１８２上面から活性層１８１に至る深さのリセス２４を設ける。リセス２４を介し、活性層１８１のチャネル領域１８１ａを露出させ、このチャネル領域１８１ａ上にゲート電極２６を設ける。またリセス２４により、島状領域２２のコンタクト層１８２を、活性層１８１の第一主電極領域ここではソース領域１８１ｂに対応する部分１８２ａと第二主電極領域ここではドレイン領域１８１ｃに対応する部分１８２ｂとに分断し、一方の分断部分１８２ａ上に第一主電極ここではソース電極２８及び他方の分断部分１８２ｂ上に第二主電極ここではドレイン電極３０を設ける。
【００２７】従って電気回路素子１４は、活性層１８１のチャネル領域１８１ａ、ソース領域１８１ｂ及びドレイン領域１８１ｃと、チャネル領域１８１ａ上に設けられたゲート電極２６と、ソース領域１８１ｂ上にコンタクト層分断部分１８２ａを介して設けられたソース電極２８と、ドレイン領域１８１ｃ上にコンタクト層分断部分１８２ｂを介して設けられたドレイン電極３０とから成る。
【００２８】またソース電極２８に隣接する領域の絶縁層２０をバイヤホール形成用の絶縁層として利用し、この領域の絶縁層２０にバイヤホール３２を設ける。バイヤホール３２を、ソース電極２８の配設面から最下層の配線ユニット層１２の導電層１２１に至る深さまで形成し、バイヤホール３２を介し最下層の導電層１２１を露出させる。そしてこの露出させた導電層１２１からソース電極２８まで配線電極３４を設け、これら導電層１２１及びソース電極２８を、バイヤホール３２を介し配線電極３４により接続する。
【００２９】また電気回路素子１４直下の基板１０に、バイヤホール１６を設ける。バイヤホール１６を裏側の基板面１０ｂから最下層の配線ユニット層１２の導電層１２１に至る深さまで形成し、バイヤホール１６を介し最下層の導電層１２１を露出させる。そして裏面電極３６を裏側の基板面１０ｂ全面にわたる領域に設け、バイヤホール１６を介して最下層の導電層１２１と裏面電極３６とを接続する。
【００３０】図にあっては、１個の電気回路素子１４を図示するのみであるが、配線ユニット層１２上には複数の電気回路素子１４を設け、各電気回路素子１４毎にそれぞれ絶縁層２０、バイヤホール３２、配線電極３４、バイヤホール１６を設け、各電気回路素子１４のソース電極２８をそれぞれ、バイヤホール３２、１６を介して裏面電極３６と接続している。
【００３１】この実施例によれば、ソース電極２８は、配線電極３４と電気的に接続し、さらに配線電極３４はバイヤホール３２を介して高濃度不純物添加層であるｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層１２１と電気的に接続している。ｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層１２１は高濃度に不純物が添加されているため金属層と同程度に抵抗値が小さい。そしてｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層１２１はバイヤホール１６を介して裏面電極３６と電気的に接続しているので、ソース電極２８を裏面電極３６と同電位とすることができる。
【００３２】配線ユニット層１２は平面状に延在しているので、基板裏側のバイヤホール１６を、平面的に見て、配線ユニット層１２と重なり合う領域に設けてあれば、裏面電極３６を配線ユニット層１２の導電層１２１と接続できる。従って基板裏側のバイヤホール１６の配設位置（或は形成位置）が、バイヤホール形成のためのフォトリソ及びエッチング工程におけるマスクずれ等により、設計位置からずれたとしても、裏面電極３６と配線ユニット層１２の導電層１２１との接続不良が発生するおそれは非常に少ない。接続不良の発生を防止するためには、配線ユニット層１２を基板面全面にわたって平面状に延在させるのが、効果的である。
【００３３】また従来にあってはソース電極２８から裏側の基板面１０ｂに至る深さのバイヤホールを形成し、このバイヤホールを介しソース電極２８と裏面電極３６とを接続していた。これに対しこの実施例では、バイヤホール３２の深さはソース電極２８の配設面から配線ユニット層１２の導電層１２１に至る深さであり、バイヤホール１６の深さは裏側の基板面１０ｂから配線ユニット層１２の導電層１２１に至る深さであるので、従来形成していたバイヤホールに比べ深さの浅いバイヤホール３２、１６を用いてソース電極２８と裏面電極３６とを接続することができる。深さを浅くできる分だけ、バイヤホール径を小さくできる。特に配線ユニット層１２上に複数の電気回路素子１４を設ける場合には、基板表側のバイヤホール３２の径を小さくすることにより、基板表側の電気回路素子１４の集積密度を高めることができるという利点がある。
【００３４】また基板裏側のバイヤホール１６を電気回路素子１４直下に設けるので、このバイヤホール１６により電気回路素子１４の放熱効率を高めることができる。しかも裏側の基板面１０ｂ全面にわたって裏面電極３６を設けるようにした場合には、裏側の基板面１０ｂ上に設ける電気回路素子は裏面電極３６のみであるので、基板裏側の電気回路素子の集積密度を高めるという配慮は不要であり、基板裏側のバイヤホール１６の径を大きくできる。径の大きなバイヤホール１６を設けることにより、一層、電気回路素子１４の放熱効率を高めることができる。基板表側に複数の電気回路素子１４を設ける場合には、各電気回路素子１４の直下にそれぞれバイヤホール１６を設け、個々の電気回路素子１４の放熱効率を高めるようにするのが好ましい。
【００３５】また配線ユニット層１２上に電気回路素子１４を設けているので、電気回路素子１４直下に基板裏側のバイヤホール１６を設けても、電気回路素子１４はバイヤホール１６を介し露出されることはない。従ってバイヤホール１６を電気回路素子１４直下に設けても、裏面電極３６と電気回路素子１４とが直接に接触することはないので、電気回路素子１４の動作が損なわれることはない。
【００３６】次に図３〜図６は図１に示す配線構造の主要な製造工程を段階的に示す断面図である。
【００３７】以下、図３〜図６を参照し、図１に示す配線構造の製造方法の一例を説明すると共に、請求項５記載の発明の実施例及び請求項６記載の発明の実施例につき説明する。請求項５記載の発明の実施例は、図１の配線構造において、配線ユニット層１２にバイヤホール３２を形成するに当り、バイヤホール３２の最終到達深さすなわち設計深さに位置する配線ユニット層１２の絶縁層１２２をエッチングする時は、当該配線ユニット層１２の導電層１２１をエッチングせずに当該配線ユニット層１２の絶縁層１２２を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。また請求項６記載の発明の実施例は、図１の配線構造において、半導体基板１０にバイヤホール１６を形成するに当り、バイヤホール１６形成のため半導体基板１０をエッチングする時は、配線ユニット層１２の導電層１２１をエッチングせずに半導体基板１０を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。
【００３８】まず、ＭＢＥ法等により、ＧａＡｓ基板１０の基板面１０ａ上に順次に、ｎ+−ＡｌＧａＡｓ導電層１２１、アンドープＧａＡｓ絶縁層１２２、ｎ−ＧａＡｓ活性層１８１及びｎ+ −ＧａＡｓコンタクト層１８２を形成する（図３（Ａ））。
【００３９】次に、イオン注入法により、不純物イオンここでは酸素イオンを、コンタクト層１８２から導電層１２１に至る深さまで注入し、不活性領域である絶縁層２０を形成し、電気回路素子１４の形成領域となる島状領域２２の周囲を絶縁層２０で囲む（図３（Ｂ））。
【００４０】次にリフトオフ法により、ソース電極２８及びドレイン電極３０を、島状領域２２のコンタクト層１８２上であって活性層１８のソース領域１８１ｂ及びドレイン領域１８１ｃに対応する位置に形成する（図３（Ｃ））。
【００４１】次にソース電極２８及びドレイン電極３０の間のコンタクト層１８２に、リセス２４を形成し、リセス２４を介し活性層１８１のチャネル領域１８１ａを露出させる。然る後、露出させたチャネル領域１８１ａ上にゲート電極２６を形成する（図４（Ａ））。
【００４２】次にバイヤホール形成用のレジストマスク３８を、ゲート電極２６上に形成する（図４（Ｂ））。レジストマスク３８は、基板表側バイヤホール３２の形成領域を露出する開口部３８ａを有する。
【００４３】次にレジストマスク３８を介し絶縁層２０をエッチングして、絶縁層２０にバイヤホール３２を形成し、このバイヤホール３２を介し導電層１２１を露出させる（図４（Ｃ））。この際、絶縁層２０はエッチングするが導電層１２１はエッチングしないエッチャント例えばクエン酸溶液を用いる。クエン酸溶液は、絶縁層２０すなわち酸素イオンがそれぞれ注入されたコンタクト層１８２、活性層１８１、絶縁層１２２及び導電層１２１はエッチングするが、酸素イオンの注入されていない導電層１２１はエッチングしない。従ってエッチングは酸素イオンが注入されていない導電層１２１に達した所で停止する。
【００４４】エッチングが停止したらレジストマスク３８を除去し、然る後、配線電極形成用のレジストマスク４０をゲート電極２６上に形成する（図５（Ａ））。レジストマスク４０は配線電極３４の形成領域を露出する開口部４０ａを有する。
【００４５】次に、真空蒸着法によりレジストマスク４０を介し配線電極材料４２を堆積させる（図５（Ｂ））。然る後、レジストマスク４０を除去し、配線電極３４の形成領域に残存する配線電極材料４２から成る配線電極３４を得る。
【００４６】次に、バイヤホール形成用のレジストマスク４４を、裏側の基板面１０ｂ上に形成する（図５（Ｃ））。レジストマスク４４は基板裏側バイヤホール１６の形成領域を露出する開口部４４ａを有する。従来と比較して、レジストマスク４４の開口部４４ａの幅を１０倍以上とし、またレジストマスク４４形成のために用いる露光マスクの位置合わせ精度を±５μｍ程度にまで緩やかにすることができる。
【００４７】次にレジストマスク４４を介し基板１０をエッチングして、基板裏側のバイヤホール１６を形成する（図６（Ａ））。このエッチングの際、基板１０はエッチングするが酸素イオンが注入されていない導電層１２１はエッチングしないエッチャント例えばクエン酸溶液を用いる。クエン酸溶液を用いることにより、エッチングは酸素イオンが注入されていない導電層１２１に達した所で停止する。
【００４８】エッチングが停止した後エッチングマスク４４を除去する。然る後、真空蒸着法により、裏側の基板面１０ｂ全面にわたって裏面電極３６を形成し（図６（Ｂ））、図１の配線構造を完成する。
【００４９】このようにバイヤホール３２、１６を形成するためのエッチングにおいて、酸素イオンが注入されていない導電層１２１で自動的にエッチングが停止するので、オーバーエッチングが生じず、従って配線不良の発生や電気回路素子１４の損傷の発生を防止できる。
【００５０】図７及び図８は請求項１の発明の他の実施例の構成を概略的に示す断面図及び平面図である。図７にあっては、図８のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って取った断面に対応する断面を示す。また図８にあっては、図面の理解を助けるため、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極及び配線電極を省略して示してある。
【００５１】以下、図１の実施例と相違する点につき説明し、図１の実施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
【００５２】この実施例では、ｎ＝２としｎ（＝２）個の配線ユニット層４６、１２を、表側の基板面１０ａ上に、積み重ねて設け、これら配線ユニット層４６、１２及び基板１０により配線のための積層体Ｌを構成する。
【００５３】基板面１０ａ上に順次に、基板面１０ａ全面にわたって平面状に延在させて、配線ユニット層４６及び１２を設け、配線ユニット層４６を、基板面１０ａ側から順次に設けられたｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層４６１及びアンドープＧａＡｓ絶縁層４６２により構成する。そして第ｎ（ｎ＝２）個目の配線ユニット層１２上に電気回路素子１４を設ける。
【００５４】またソース電極２８に隣接する領域に、バイヤホール形成用の絶縁層４８例えばイオン注入領域を設ける。絶縁層４８を例えば酸素イオンの注入領域とする。平面的に見て、絶縁層４８の一部又は全部を絶縁層２０と重ね合わせるように設け、絶縁層４８を、ソース電極２８の配設面から最下層の配線ユニット層４６の導電層４６１に至る深さに形成する。図にあっては、絶縁層２０、４８の形成のための不純物イオンが注入された領域を点を付して示すと共に、絶縁層２０、４８の形成のための不純物イオンが注入された領域及び注入されていない領域の境界を点線で示す。
【００５５】そして絶縁層４８に、バイヤホール３２を設ける。バイヤホール３２をソース電極２８の配設面から最下層の配線ユニット層４６の導電層４６１に至る深さに形成し、バイヤホール３２を介し、最下層の導電層４６１を露出させる。そして露出させた最下層の導電層４６１からソース電極２８まで配線電極３４を設け、これら導電層４６１及びソース電極２８を、バイヤホール３２を介して配線電極３４により接続する。
【００５６】またバイヤホール１６を、裏側の基板面１０ｂから最下層の導電層４６１に至る深さに形成し、このバイヤホール１６を介し裏面電極３６と最下層の導電層４６１とを接続する。
【００５７】さらにドレイン電極３０に隣接する領域の絶縁層２０をバイヤホール形成用の絶縁層に利用し、この領域の絶縁層２０にバイヤホール５０を設ける。バイヤホール５０を、ドレイン電極２０の配設面から残りの配線ユニット層１２の導電層１２１に至る深さに形成し、バイヤホール５０を介し残りの導電層１２１を露出させる。そして露出させた導電層１２１からドレイン電極３０まで配線電極５２を設け、これら導電層１２１及びドレイン電極３０を、バイヤホール５０を介して配線電極５２により接続する。
【００５８】図にあっては、１個の電気回路素子１４を図示するのみであるが、配線ユニット層１２上には複数の電気回路素子１４を設け、各電気回路素子１４毎にそれぞれ絶縁層２０、バイヤホール３２、配線電極３４、バイヤホール１６、バイヤホール５０及び配線電極５２を設け、各電気回路素子１４のソース電極２８をそれぞれ、バイヤホール３２、１６を介して裏面電極３６と接続すると共に、各電気回路素子１４のドレイン電極３０をそれぞれ、これらに共通の導電層１２１とバイヤホール５０を介して接続している。
【００５９】この実施例によれば、ソース電極２８は、配線電極３４と電気的に接続し、さらに配線電極３４はバイヤホール３２を介して高濃度不純物添加層であるｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層４６１と電気的に接続している。ｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層４６１は高濃度に不純物が添加されているため金属層と同程度に抵抗値が小さい。そしてｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層４６１はバイヤホール１６を介して裏面電極３６と電気的に接続しているので、ソース電極２８と裏面電極３６とは同電位となることができる。
【００６０】またドレイン電極３０は配線電極５２と接続し、さらに配線電極５２はバイヤホール５０を介してｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層１２１と接続しているので、ドレイン電極３０をｎ+ −ＡｌＧａＡｓ層１２１と同電位とすることができる。
【００６１】この実施例においても、図１の実施例と同様に、基板裏側のバイヤホール１６の配設位置（或は形成位置）が設計位置からずれたとしても、裏面電極３６と最下層の導電層４６１との接続不良が発生するおそれは非常に少ない。接続不良の発生を防止するためには、最下層の配線ユニット層４６を基板面全面にわたって延在させるのが、効果的である。
【００６２】またバイヤホール３２の深さはソース電極２８の配設面から最下層の導電層４６１に至る深さであり、バイヤホール１６の深さは裏側の基板面１０ｂから最下層の導電層４６１に至る深さであるので、従来形成していたバイヤホールに比べ深さの浅いバイヤホール３２、１６を用いてソース電極２８と裏面電極３６とを接続することができる。深さを浅くできる分だけ、バイヤホール径を小さくできる。特に最上層の配線ユニット層１２上に複数の電気回路素子１４を設ける場合には、基板表側のバイヤホール３２の径を小さくすることにより、基板表側の電気回路素子１４の集積密度を高めることができるという利点がある。
【００６３】また基板裏側のバイヤホール１６を電気回路素子１４直下に設けるので、このバイヤホール１６により電気回路素子１４の放熱効率を高めることができる。しかも裏側の基板面１０ｂ全面にわたって裏面電極３６を設けるようにした場合には、裏側の基板面１０ｂ上に設ける電気回路素子は裏面電極３６のみであるので、基板裏側の電気回路素子の集積密度を高めるという配慮は不要であり、基板裏側のバイヤホール１６の径を大きくできる。径の大きなバイヤホール１６を設けることにより、一層、電気回路素子１４の放熱効率を高めることができる。基板表側に複数の電気回路素子１４を設ける場合には、各電気回路素子１４の直下にそれぞれバイヤホール１６を設け、個々の電気回路素子１４の放熱効率を高めるようにするのが好ましい。
【００６４】また配線ユニット層１２上に電気回路素子１４を設けているので、電気回路素子１４直下に基板裏側のバイヤホール１６を設けても、電気回路素子１４はバイヤホール１６を介し露出されることはない。従ってバイヤホール１６を電気回路素子１４直下に設けても、裏面電極３６と電気回路素子１４とが直接に接触することはないので、電気回路素子１４の動作が損なわれることはない。
【００６５】さらにこの実施例では、次のような効果も望める。すなわち、配線ユニット層１２の導電層１２１により複数の電気回路素子１４のドレイン電極３０を共通接続することができるので、配線密度特にドレイン電極３０の配設面上における配線密度を低減できる。従って配線取り回し特にドレイン電極３０の配線面上における配線取り回しの自由度を増すことができると共に、電気回路素子１４の集積密度を高めることが可能となる。配線取り回しの自由度を増し或は電気回路素子１４の集積密度を高めるためには、配線ユニット層１２の導電層１２１を、基板面１０ａ全面にわたって平面状に延在させるのが効果的である。
【００６６】次に請求項５記載の発明の他の２つの実施例について説明する。そのひとつの実施例は、図７の配線構造において、配線ユニット層１２、４６にバイヤホール３２を形成するに当り、バイヤホール３２の最終到達深さすなわち設計深さに位置する配線ユニット層４６の絶縁層４６１をエッチングする時は、当該配線ユニット層４６の導電層４６１をエッチングせずに当該配線ユニット層４６の絶縁層４６２を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。
【００６７】例えば、エッチャントとしてクエン酸溶液を用いれば良い。クエン酸溶液は、絶縁層４８すなわち酸素イオンがそれぞれ注入されたコンタクト層１８２、活性層１８１、絶縁層１２２、導電層１２１、絶縁層４６１及び導電層４６２はエッチングするが、酸素イオンの注入されていない導電層４６１はエッチングしない。従ってエッチングは酸素イオンが注入されていない導電層４６１に達した所で停止する。
【００６８】他のひとつの実施例は、図７の配線構造において、配線ユニット層１２にバイヤホール５０を形成するに当り、バイヤホール５０の最終到達深さすなわち設計深さに位置する配線ユニット層１２の絶縁層１２１をエッチングする時は、当該配線ユニット層１２の導電層１２１をエッチングせずに当該配線ユニット層１２の絶縁層１２２を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。
【００６９】例えば、エッチャントとしてクエン酸溶液を用いれば良い。クエン酸溶液は、絶縁層２０すなわち酸素イオンがそれぞれ注入されたコンタクト層１８２、活性層１８１、絶縁層１２２及び導電層１２１はエッチングするが、酸素イオンの注入されていない導電層１２１はエッチングしない。従ってエッチングは酸素イオンが注入されていない導電層１２１に達した所で停止する。
【００７０】また請求項６記載の発明の他の実施例について説明する。この実施例は、図７の配線構造において、半導体基板１０にバイヤホール１６を形成するに当り、バイヤホール１６形成のため半導体基板１０をエッチングする時は、配線ユニット層４６の導電層４６１をエッチングせずに半導体基板１０を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。
【００７１】例えば、エッチャントとしてクエン酸溶液を用いれば良い。クエン酸溶液は、基板１０はエッチングするが、酸素イオンの注入されていない導電層１２１はエッチングしない。従ってエッチングは酸素イオンが注入されていない導電層１２１に達した所で停止する。
【００７２】図９及び図１０は請求項４の発明の実施例の構成を概略的に示す断面図及び平面図である。図９にあっては、図１０のＩＸ−ＩＸ線に沿って取った断面に対応する断面を示す。また図１０にあっては、図面の理解を助けるため、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極及び配線電極を省略して示してある。
【００７３】この実施例は請求項１の発明の実施例でもあり、以下、図１の実施例と相違する点につき説明し、図１の実施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
【００７４】この実施例では、ｎ＝３としｎ（＝３）個の配線ユニット層５４、４６、１２を、表側の基板面１０ａ上に、積み重ねて設け、これら配線ユニット層５４、４６、１２及び基板１０により配線のための積層体Ｌを構成する。
【００７５】基板面１０ａ上に順次に、基板面１０ａ全面にわたって平面状に延在させて、配線ユニット層５４、４６及び１２を設け、配線ユニット層５４を、基板面１０ａ側から順次に設けられたｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層５４１及びアンドープＧａＡｓ絶縁層５４２により構成する。そして第ｎ（ｎ＝３）個目の配線ユニット層１２上に電気回路素子１４を設ける。
【００７６】またソース電極２８に隣接する領域に、バイヤホール形成用の絶縁層４８例えばイオン注入領域を設ける。絶縁層４８を例えば酸素イオンの注入領域とする。平面的に見て、絶縁層４８の一部又は全部を絶縁層２０と重ね合わせるように設け、絶縁層４８を、ソース電極２８の配設面から最下層の配線ユニット層５４の導電層５４１に至る深さに形成する。
【００７７】そして絶縁層４８に、バイヤホール３２を設ける。バイヤホール３２をソース電極２８の配設面から最下層の配線ユニット層５４の導電層５４１に至る深さに形成し、バイヤホール３２を介し、最下層の導電層５４１を露出させる。そして露出させた最下層の導電層５４１からソース電極２８まで配線電極３４を設け、これら導電層５４１及びソース電極２８を、バイヤホール３２を介して配線電極３４により接続する。
【００７８】またバイヤホール１６を、裏側の基板面１０ｂから最下層の導電層５４１に至る深さに形成し、このバイヤホール１６を介し裏面電極３６と最下層の導電層５４１とを接続する。
【００７９】さらに第ｎ（ｎ＝３）個目の配線ユニット層１２の導電層１２１を、電気回路素子１４の周辺電位を安定化し或は制御するための電極とする。
【００８０】ここでは、絶縁層２０をバイヤホール形成用の絶縁層に利用する。絶縁層２０は、ソース電極２８或はドレイン電極３０の配設面から第ｎ（ｎ＝３）個目すなわち最上層の配線ユニット層１２の導電層１２１に至る深さを有する。そしてこの絶縁層２０の任意好適箇所にバイヤホール５８を設ける。バイヤホール５８を、ソース電極２８或はドレイン電極３０の配設面から最上層の導電層１２１に至る深さに形成し、このバイヤホール５８を介し最上層の導電層１２１を露出させる。そして最上層の導電層１２１から、ソース電極２８或はドレイン電極３０の配線面まで電極端子６０を設ける。
【００８１】さらにドレイン電極３０に隣接する領域に、バイヤホール形成用の絶縁層６２例えばイオン注入領域を設ける。絶縁層６２を例えば酸素イオンの注入領域とする。平面的に見て、絶縁層６２の一部又は全部を絶縁層２０と重ね合わせるように設け、絶縁層６２を、ドレイン電極３０の配設面から、残りの配線ユニット層４６（中間の配線ユニット層４６）の導電層４６１に至る深さに形成する。
【００８２】そして絶縁層６２に、バイヤホール５０を設ける。バイヤホール５０をドレイン電極３０の配設面から中間の配線ユニット層４６の導電層４６１に至る深さに形成し、バイヤホール５０を介し、中間の導電層４６１を露出させる。そして露出させた中間の導電層４６１からドレイン電極３０まで配線電極５２を設け、これら導電層４６１及びドレイン電極３０を、バイヤホール６２を介して配線電極５２により接続する。
【００８３】図にあっては、絶縁層４８、２０、６２の形成のための不純物イオンが注入された領域を点を付して示すと共に、絶縁層４８、２０、６２の形成のための不純物イオンが注入された領域及び注入されていない領域の境界を点線で示す。また図にあっては、１個の電気回路素子１４を図示するのみであるが、配線ユニット層１２上には複数の電気回路素子１４を設け、各電気回路素子１４毎にそれぞれ絶縁層２０、バイヤホール３２、配線電極３４、バイヤホール１６、バイヤホール５０及び配線電極５２を設け、各電気回路素子１４のソース電極２８をそれぞれ、バイヤホール３２、１６を介して裏面電極３６と接続すると共に、各電気回路素子１４のドレイン電極３０をそれぞれ、これらに共通の導電層４６１とバイヤホール５０を介して接続している。また電気回路素子１４の周辺電位を安定化するための導電層１２１及びその電極端子６０は、これら各電気回路素子１４に共通の導電層及び電極端子である。
【００８４】この実施例によれば、ソース電極２８は、配線電極３４と電気的に接続し、さらに配線電極３４はバイヤホール３２を介して高濃度不純物添加層であるｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層５４１と電気的に接続している。ｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層５４１は高濃度に不純物が添加されているため金属層と同程度に抵抗値が小さい。そしてｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層５４１はバイヤホール１６を介して裏面電極３６と電気的に接続しているので、ソース電極２８を裏面電極３６と同電位とすることができる。
【００８５】またドレイン電極３０は配線電極５２と接続し、さらに配線電極５２はバイヤホール５０を介してｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層４６１と接続しているので、ドレイン電極３０をｎ+ −ＡｌＧａＡｓ層４６１と同電位とすることができる。
【００８６】また電極端子６０はバイヤホール５８を介しｎ+ −ＡｌＧａＡｓ導電層１２１と接続しているので、電極端子６０を介し導電層１２１に一定電位を供給することにより、導電層１２１の電位を安定化することができる。
【００８７】この実施例においても、図１の実施例と同様に、基板裏側のバイヤホール１６の配設位置（或は形成位置）が設計位置からずれたとしても、裏面電極３６と最下層の導電層５４１との接続不良が発生するおそれは非常に少ない。接続不良の発生を防止するためには、最下層の配線ユニット層５４を基板面全面にわたって延在させるのが、効果的である。
【００８８】またバイヤホール３２の深さはソース電極２８の配設面から最下層の導電層５４１に至る深さであり、バイヤホール１６の深さは裏側の基板面１０ｂから最下層の導電層５４１に至る深さであるので、従来形成していたバイヤホールに比べ深さの浅いバイヤホール３２、１６を用いてソース電極２８と裏面電極３６とを接続することができる。深さを浅くできる分だけ、バイヤホール径を小さくできる。特に最上層の配線ユニット層１２上に複数の電気回路素子１４を設ける場合には、基板表側のバイヤホール３２の径を小さくすることにより、基板表側の電気回路素子１４の集積密度を高めることができるという利点がある。
【００８９】また基板裏側のバイヤホール１６を電気回路素子１４直下に設けるので、このバイヤホール１６により電気回路素子１４の放熱効率を高めることができる。しかも裏側の基板面１０ｂ全面にわたって裏面電極３６を設けるようにした場合には、裏側の基板面１０ｂ上に設ける電気回路素子は裏面電極３６のみであるので、基板裏側の電気回路素子の集積密度を高めるという配慮は不要であり、基板裏側のバイヤホール１６の径を大きくできる。径の大きなバイヤホール１６を設けることにより、一層、電気回路素子１４の放熱効率を高めることができる。基板表側に複数の電気回路素子１４を設ける場合には、各電気回路素子１４の直下にそれぞれバイヤホール１６を設け、個々の電気回路素子１４の放熱効率を高めるようにするのが好ましい。
【００９０】また配線ユニット層１２上に電気回路素子１４を設けているので、電気回路素子１４直下に基板裏側のバイヤホール１６を設けても、電気回路素子１４はバイヤホール１６を介し露出されることはない。従ってバイヤホール１６を電気回路素子１４直下に設けても、裏面電極３６と電気回路素子１４とが直接に接触することはないので、電気回路素子１４の動作が損なわれることはない。
【００９１】さらにこの実施例では、次のような効果も望める。第一に、中間の配線ユニット層４６の導電層４６１により複数の電気回路素子１４のドレイン電極３０を共通接続することができるので、配線密度特にドレイン電極３０の配設面上における配線密度を低減できる。従って配線取り回し特にドレイン電極３０の配線面上における配線取り回しの自由度を増すことができると共に、電気回路素子１４の集積密度を高めることが可能となる。配線取り回しの自由度を増し或は電気回路素子１４の集積密度を高めるためには、配線ユニット層４６の導電層４６１を、基板面１０ａ全面にわたって平面状に延在させるのが効果的である。さらに最上層の配線ユニット層１２の導電層１２１の電位を、電極端子６０を介し一定に保持し安定化することができるので、電気回路素子１４の動作特性を安定化することができる。特に電気回路素子１４をＦＥＴとした場合には、ＦＥＴのサイドゲート効果或はバックゲート効果を防止できる。また最上層の配線ユニット層１２の導電層１２１の電位を、電極端子６０を介し任意好適に変更できるので、回路設計の自由度を増すこともできる。さらに３個の配線ユニット層１２、４６、５４を配線に供することにより、配線密度特にソース電極２８或はドレイン電極３０の配設面における配線密度を効果的に低減でき、従って電気回路素子１４の集積度を高めることができる。
【００９２】次に請求項５記載の発明の他の３つの実施例について説明する。そのひとつの実施例は、図９の配線構造において、配線ユニット層１２、４６、５４にバイヤホール３２を形成するに当り、バイヤホール３２の最終到達深さすなわち設計深さに位置する配線ユニット層５４の絶縁層５４１をエッチングする時は、当該配線ユニット層５４の導電層５４１をエッチングせずに当該配線ユニット層５４の絶縁層５４２を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。
【００９３】例えば、エッチャントとしてクエン酸溶液を用いれば良い。クエン酸溶液は、絶縁層４８すなわち酸素イオンがそれぞれ注入されたコンタクト層１８２、活性層１８１、絶縁層１２２、導電層１２１、絶縁層４６１、導電層４６２、絶縁層５４１及び導電層５４１はエッチングするが、酸素イオンの注入されていない導電層５４１はエッチングしない。従ってエッチングは酸素イオンが注入されていない導電層５４１に達した所で停止する。
【００９４】他のひとつの実施例は、図９の配線構造において、配線ユニット層１２、４６にバイヤホール５０を形成するに当り、バイヤホール５０の最終到達深さすなわち設計深さに位置する配線ユニット層４６の絶縁層４６１をエッチングする時は、当該配線ユニット層４６の導電層４６１をエッチングせずに当該配線ユニット層４６の絶縁層４６２を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。
【００９５】例えば、エッチャントとしてクエン酸溶液を用いれば良い。クエン酸溶液は、絶縁層６２すなわち酸素イオンがそれぞれ注入されたコンタクト層１８２、活性層１８１、絶縁層１２２、導電層１２１、絶縁層４６２及び導電層４６１はエッチングするが、酸素イオンの注入されていない導電層４６１はエッチングしない。従ってエッチングは酸素イオンが注入されていない導電層４６１に達した所で停止する。
【００９６】他のひとつの実施例は、図９の配線構造において、配線ユニット層１２にバイヤホール５８を形成するに当り、バイヤホール５８の最終到達深さすなわち設計深さに位置する配線ユニット層１２の絶縁層１２１をエッチングする時は、当該配線ユニット層１２の導電層１２１をエッチングせずに当該配線ユニット層１２の絶縁層１２２を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。
【００９７】例えば、エッチャントとしてクエン酸溶液を用いれば良い。クエン酸溶液は、絶縁層２０すなわち酸素イオンがそれぞれ注入されたコンタクト層１８２、活性層１８１、絶縁層１２２及び導電層１２１はエッチングするが、酸素イオンの注入されていない導電層１２１はエッチングしない。従ってエッチングは酸素イオンが注入されていない導電層１２１に達した所で停止する。
【００９８】また請求項６記載の発明の他の実施例について説明する。この実施例は、図９の配線構造において、半導体基板１０にバイヤホール１６を形成するに当り、バイヤホール１６形成のため半導体基板１０をエッチングする時は、配線ユニット層５４の導電層５４１をエッチングせずに半導体基板１０を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いるというものである。
【００９９】例えば、エッチャントとしてクエン酸溶液を用いれば良い。クエン酸溶液は、基板１０はエッチングするが、酸素イオンの注入されていない導電層５４１はエッチングしない。従ってエッチングは酸素イオンが注入されていない導電層５４１に達した所で停止する。
【０１００】発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく、従って各構成成分の配設位置、配設個数、寸法、形状、構成、形成材料、導電型及びそのほかを、発明の趣旨の範囲内で任意好適に変更できる。
【０１０１】例えば、上述した実施例では電気回路素子１４としてリセス構造のＧａＡｓＦＥＴを設ける例につき説明したが、このほか、ＨＥＭＴ、ＩｎＰＦＥＴ等の化合物半導体素子、或は、Ｓｉ等の元素半導体素子などＧａＡｓ以外の形成材料を用いた電気回路素子１４を用いることもできる。また電気回路素子１４の機能の観点からは、ＦＥＴのほか例えばユニポーラトランジスタ、バイポーラトランジスタ、ダイオード、インダクタ、キャパシタ、抵抗、或は電極を電気回路素子１４とすることができる。また１種類の電気回路素子１４を設けるのみならず、ここで例示したユニポーラトランジスタ、バイポーラトランジスタ、ダイオード等の種々の電気回路素子を混合して設けるようにしても良い。回路設計特に接続関係は、図示例に限定されず、設計に応じて任意好適に変更できる。
【０１０２】また裏面電極３６上に、めっき法等により表面平坦な金属層を形成し、この金属層をＰＨＳ（プレーテッドヒートシンク）として用いるようにしても良い。ＰＨＳは裏面電極としても機能させることができる。ＰＨＳを設けることにより、放熱効率を高めることができる。
【０１０３】また配線ユニット層の導電層として、ｎ+ −ＡｌＧａＡｓ層以外の半導体層例えばｎ+ −ＩｎＰ層を用いても良いし、或は、Ａｌ、Ｇｅ、Ｉｎ等の金属層を用いても良い。
【０１０４】また上述した実施例では、第一主電極２８をソース電極、第一主電極領域１８１ｂをソース領域、第二主電極３０をドレイン電極、第二主電極領域１８１ｃをドレイン領域としたが、第一主電極２８をドレイン電極、第一主電極領域１８１ｂをドレイン領域、第二主電極３０をソース電極、第二主電極領域１８１ｃをソース領域とすることもできる。
【０１０５】この発明の配線構造は、ＧａＡｓＩＣそのほかの半導体集積回路或は半導体装置を構成するのに用いて好適である。
【０１０６】
【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、請求項１記載の発明の配線構造によれば、配線ユニット層を、基板面に沿って平面状に延在させているので、平面的に見て、バイヤホールと配線ユニット層の導電層とが重なり合う範囲内であれば、バイヤホールの配設位置を自由に変更しても、相対応する電気回路素子と配線ユニット層の導電層とを互いに電気接続できる。従って配線の自由度が増す。また配線ユニット層の導電層を介し各電気回路素子相互の電気接続を行なうことにより、配線密度を低減することもできる。配線ユニット層の配設個数を増加させることにより、一層、配線密度を低減することができる。
【０１０７】これがため、請求項１記載の発明により、この配線構造に設ける電気回路素子の集積密度を高めることができる。
【０１０８】また請求項４記載の配線構造によれば、請求項１記載の配線構造において、第ｎ個目の配線ユニット層（すなわち電気回路素子直下の最上層の配線ユニット層）の導電層を、電気回路素子の周辺電位を一定に保ち或は制御するための電極とする。従ってこの第ｎ個目の配線ユニット層の電位を一定に保つことにより、電気回路素子の周辺電位を安定化することができる。周辺電位が安定化することにより、電気回路素子の動作特性或は電気的特性を安定化することができる。或は、第ｎ個目の配線ユニット層の導電層を介し電気回路素子の周辺電位を任意好適に可変制御できる。周辺電位を可変制御することにより、回路設計の自由度を増すことができる。
【０１０９】これがため、請求項４記載の配線構造によれば、電気回路素子の集積密度を高めることができ、さらにこれと共に、電気回路素子の動作特性或は電気的特性を安定化し或は回路設計の自由度を増すことができる。
【０１１０】また請求項５記載のバイヤホール形成方法によれば、請求項１記載の配線構造の配線ユニット層にバイヤホールを形成するに当り、当該バイヤホールの最終到達深さ（すなわち設計深さ）に位置する配線ユニット層の導電層でエッチングを確実にストップさせることができるので、バイヤホールの深さを精度良く制御できる。
【０１１１】これがため、請求項５記載のバイヤホール形成方法によれば、請求項１記載の発明の配線構造にバイヤホールを形成するのに適した、バイヤホール形成方法を提供できる。
【０１１２】また請求項６記載のバイヤホール形成方法は、請求項１記載の配線構造の半導体基板にバイヤホールを形成するに当り、配線ユニット層の導電層でエッチングを確実にストップさせることができるので、バイヤホールの深さを精度良く制御できる。
【０１１３】これがため、請求項６記載のバイヤホール形成方法によれば、請求項１記載の発明の配線構造にバイヤホールを形成するのに適した、バイヤホール形成方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】実施例の構成を概略的に示す平面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は実施例の製造工程を概略的に示す断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は実施例の製造工程を概略的に示す断面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は実施例の製造工程を概略的に示す断面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｂ）は実施例の製造工程を概略的に示す断面図である。
【図７】実施例の構成を概略的に示す断面図である。
【図８】実施例の構成を概略的に示す平面図である。
【図９】実施例の構成を概略的に示す断面図である。
【図１０】実施例の構成を概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
１０：半導体基板
１２、４６、５４：配線ユニット層
１２１、４６１、５４１：導電層
１２２、４６２、５４２：絶縁層
１４：電気回路素子
１６、３２、５０、５８：バイヤホール
【特許請求の範囲】
【請求項１】 半導体基板と、基板面上に積み重ねて設けられたｎ個（ｎは自然数）の配線ユニット層とにより配線のための積層体を構成し、前記配線ユニット層を、基板面側から順次に設けられた導電層及び絶縁層により構成し、該配線ユニット層を、基板面に沿う方向に平面状に延在させて成ることを特徴とする配線構造。
【請求項２】 請求項１記載の配線構造において、配線ユニット層を、基板面全面にわたる領域に延在させて成ることを特徴とする配線構造。
【請求項３】 請求項１記載の配線構造において、基板面側から数えて第ｎ個目の配線ユニット層上に設けられた電気回路素子と、半導体基板に設けられたバイヤホールとを備え、該バイヤホールを前記電気回路素子直下に配置して成ることを特徴とする配線構造。
【請求項４】 請求項１記載の配線構造において、基板面側から数えて第ｎ個目の配線ユニット層上に設けられた電気回路素子を備え、該第ｎ個目の配線ユニット層の導電層を、前記電気回路素子の周辺電位を安定化し或は制御するための電極とすることを特徴とする配線構造。
【請求項５】 請求項１記載の配線構造の配線ユニット層にバイヤホールを形成するに当り、バイヤホールの最終到達深さに位置する配線ユニット層の絶縁層をエッチングする時は、当該配線ユニット層の導電層をエッチングせずに当該配線ユニット層の絶縁層を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いることを特徴とするバイヤホール形成方法。
【請求項６】 請求項１記載の配線構造の半導体基板にバイヤホールを形成するに当り、バイヤホール形成のため半導体基板をエッチングする時は、配線ユニット層の導電層をエッチングせずに半導体基板を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いることを特徴とするバイヤホール形成方法。
【請求項１】 半導体基板と、基板面上に積み重ねて設けられたｎ個（ｎは自然数）の配線ユニット層とにより配線のための積層体を構成し、前記配線ユニット層を、基板面側から順次に設けられた導電層及び絶縁層により構成し、該配線ユニット層を、基板面に沿う方向に平面状に延在させて成ることを特徴とする配線構造。
【請求項２】 請求項１記載の配線構造において、配線ユニット層を、基板面全面にわたる領域に延在させて成ることを特徴とする配線構造。
【請求項３】 請求項１記載の配線構造において、基板面側から数えて第ｎ個目の配線ユニット層上に設けられた電気回路素子と、半導体基板に設けられたバイヤホールとを備え、該バイヤホールを前記電気回路素子直下に配置して成ることを特徴とする配線構造。
【請求項４】 請求項１記載の配線構造において、基板面側から数えて第ｎ個目の配線ユニット層上に設けられた電気回路素子を備え、該第ｎ個目の配線ユニット層の導電層を、前記電気回路素子の周辺電位を安定化し或は制御するための電極とすることを特徴とする配線構造。
【請求項５】 請求項１記載の配線構造の配線ユニット層にバイヤホールを形成するに当り、バイヤホールの最終到達深さに位置する配線ユニット層の絶縁層をエッチングする時は、当該配線ユニット層の導電層をエッチングせずに当該配線ユニット層の絶縁層を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いることを特徴とするバイヤホール形成方法。
【請求項６】 請求項１記載の配線構造の半導体基板にバイヤホールを形成するに当り、バイヤホール形成のため半導体基板をエッチングする時は、配線ユニット層の導電層をエッチングせずに半導体基板を選択的にエッチングするエッチャント又はエッチングガスを用いることを特徴とするバイヤホール形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図５】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図５】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開平８−１６７６２０
【公開日】平成８年（１９９６）６月２５日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平６−３０６５１２
【出願日】平成６年（１９９４）１２月９日
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【公開日】平成８年（１９９６）６月２５日
【国際特許分類】
【出願日】平成６年（１９９４）１２月９日
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
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