CN102693964A - 半导体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于得到一种能够改善绝缘耐受性的半导体装置。在Si基板(10)(基板)上设置有栅极电阻(7)(下布线)。层间绝缘膜(12)覆盖栅极电阻(7)。在层间绝缘膜(12)上设置有彼此分离的铝布线(5a、5b)(第一以及第二上布线)。半绝缘性的保护膜(4)覆盖铝布线(5a、5b)。在栅极电阻(7)的正上方,在铝布线(5a)和铝布线(5b)之间的区域不设置保护膜(4)。
Description
技术领域
本发明涉及能够改善绝缘耐受性的半导体装置。
背景技术
存在利用层间绝缘膜覆盖下布线并且在其上设置有上布线的半导体装置。在该半导体装置的表面,进行引线键合的焊盘以外的区域被半绝缘性的保护膜覆盖(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开平7-326744号公报。
在对上布线进行刻蚀的区域,层间绝缘膜的一部分也被刻蚀而变薄。此外,层间绝缘膜在下布线的台阶差部分变薄。存在如下问题:在这样的层间绝缘膜较薄的区域,在产生电位差的下布线和上布线之间,经由半绝缘性的保护膜流过漏电流,产生ESD(Electrostatic Discharge:静电放电)破坏。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而提出的,其目的在于得到一种能够改善绝缘耐受性的半导体装置。
本发明提供一种半导体装置,其特征在于,具有:基板;设置在所述基板上的下布线;覆盖所述下布线的层间绝缘膜;设置在所述层间绝缘膜上并且彼此分离的第一以及第二上布线;以及覆盖所述第一以及第二上布线的半绝缘性的保护膜,在所述下布线的正上方,在所述第一上布线与所述第二上布线之间的区域,不设置所述保护膜。
根据本发明,能够改善绝缘耐受性。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的半导体装置的俯视图。
图2是将图1的由虚线包围的部分放大了的俯视图。
图3是将图2的一部分放大了的俯视图。
图4是沿图3的A-A’的剖视图。
图5是示出比较例的半导体装置的剖视图。
图6是示出本发明的实施方式1的半导体装置的变形例的俯视图。
图7是沿图6的B-B’的剖视图。
图8是示出本发明的实施方式2的半导体装置的俯视图。
图9是沿图8的C-C’的剖视图。
图10是示出本发明的实施方式2的半导体装置的变形例的俯视图。
图11是示出本发明的实施方式3的半导体装置的俯视图。
图12是示出本发明的实施方式3的半导体装置的变形例1的俯视图。
图13是示出本发明的实施方式3的半导体装置的变形例2的俯视图。
图14是示出本发明的实施方式3的半导体装置的变形例3的俯视图。
具体实施方式
参照附图,对本发明的实施方式的半导体装置进行说明。对相同或者对应的结构要素标注相同的附图标记,省略重复说明。
实施方式1
图1是示出本发明的实施方式1的半导体装置的俯视图。在芯片上设置有进行引线键合的栅极焊盘1、发射极焊盘2、与电流温度传感器(未图示)连接的传感器焊盘3。这些焊盘以外的区域被保护膜4覆盖。
为了使耐压稳定化并且防止极化,保护膜4具有膜厚为2000Å~10000 Å的半绝缘性的SInSiN膜(折射率2.2~2.7)和在其上设置的膜厚为2000Å~10000
Å的绝缘膜(折射率1.8~2.2)。并且,也可以使用半绝缘性多晶硅(SIPOS:Semi-Insulating
Poly-crystalline Silicon)等代替SInSiN膜。
图2是将图1的由虚线包围的部分放大了的俯视图。彼此分离的铝布线5a、5b经由接触电极6分别连接到栅极电阻7的两端。从保护膜4的开口露出的铝布线5a的一部分成为栅极焊盘1。铝布线5b与栅极布线8连接。栅极布线8与在发射极焊盘2的下方设置的沟槽栅极9连接。
图3是将图2的一部分放大了的俯视图。图4是沿图3的A-A’的剖视图。在Si基板10上设置有为2000Å~10000Å的栅极氧化膜11,在其上设置有由膜厚为500Å~5000Å的掺杂多晶硅构成的栅极电阻7。由膜厚为2000Å~10000Å的氧化膜构成的层间绝缘膜12覆盖栅极电阻7。在栅极电阻7的两端,层间绝缘膜12被刻蚀,埋入钨等的接触电极6。层间绝缘膜12利用CVD(Chemical Vapor Deposition)进行堆积,在栅极电阻7的台阶差部分变薄。
在层间绝缘膜12上设置有彼此分离的膜厚为1μm~10μm的铝布线5a、5b。铝布线5a、5b是通过在利用蒸镀或者溅射形成了铝膜之后进行刻蚀而形成的。半绝缘性的保护膜4覆盖铝布线5a、5b。但是,在栅极电阻7的正上方,在铝布线5a和铝布线5b之间的区域不设置半绝缘性的保护膜4。
接着,与比较例进行比较,对本实施方式的效果进行说明。图5是示出比较例的半导体装置的剖视图。在比较例中,在栅极电阻7的正上方,在铝布线5a和铝布线5b之间的区域设置有半绝缘性的保护膜4。但是,在对铝布线5a、5b进行刻蚀时,在该区域,层间绝缘膜12的一部分也被刻蚀而变薄。因此,在比较例中,在产生电位差的栅极电阻7和铝布线5a、5b之间,经由半绝缘性的保护膜4流过漏电流,产生ESD破坏。
另一方面,在本实施方式中,在栅极电阻7的正上方,在铝布线5a和铝布线5b之间的区域不设置半绝缘性的保护膜4。由此,能够使栅极电阻7和铝布线5a、5b之间的绝缘距离变长,所以,能够防止ESD破坏。因此,能够改善绝缘耐受性。
图6是示出本发明的实施方式1的半导体装置的变形例的俯视图。图7是沿图6的B-B’的剖视图。在栅极电阻7的正上方的整个区域不设置保护膜4。由此,能够进一步改善绝缘耐受性。
实施方式2
图8是示出本发明的实施方式2的半导体装置的俯视图。图9是沿图8的C-C’的剖视图。在Si基板10上设置有栅极电阻7a、7b。层间绝缘膜12覆盖栅极电阻7a、7b。在层间绝缘膜12上设置有铝布线5a、5b。铝布线5a、5b彼此分离,经由接触电极6分别与栅极电阻7a、7b连接。半绝缘性的保护膜4覆盖铝布线5a、5b。
在铝布线5a和铝布线5b之间的区域的下方,在Si基板10上设置有沟槽布线13。沟槽布线13将栅极电阻7a和栅极电阻7b连接。沟槽布线13是将Si基板10刻蚀数μm形成沟槽并将其侧壁氧化而形成了膜厚为100Å~2000
Å的氧化膜之后埋入掺杂多晶硅而形成的。
利用该沟槽布线13,能够使栅极电阻7a、7b和铝布线5a、5b之间的绝缘距离变长,所以,能够防止ESD破坏。因此,能够改善绝缘耐受性。
图10是示出本发明的实施方式2的半导体装置的变形例的俯视图。沟槽布线13被布线成网格状。由此,沟槽布线13的电阻变小,所以,能够抑制电流集中。
实施方式3
图11是示出本发明的实施方式3的半导体装置的俯视图。铝布线5a具有从保护膜4露出的栅极焊盘1。沟槽布线13通过该栅极焊盘1之下。由此,能够使元件面积变小。其他结构与实施方式2相同,也能够得到与实施方式2相同的效果。
图12是示出本发明的实施方式3的半导体装置的变形例1的俯视图。沟槽布线13通过栅极焊盘1的角部之下。由此,能够避开栅极焊盘1的正下方,所以,能够抑制损伤等的影响。此外,沟槽布线13变短,所以,能够使沟槽布线13的电阻变小。
图13是示出本发明的实施方式3的半导体装置的变形例2的俯视图。沟槽布线13相对于栅极焊盘1的角部倾斜地配置。由此,沟槽布线13进一步变短,所以,能够使沟槽布线13的电阻进一步变小。
图14是示出本发明的实施方式3的半导体装置的变形例3的俯视图。沟槽布线13在栅极焊盘1的下方布线为网格状。由于栅极焊盘1的面积较大,所以,能够配置很多沟槽布线13。由此,沟槽布线13的电阻变小到能够忽略的程度,所以,能够抑制电流集中。
并且,在实施方式2、3的半导体装置中,与实施方式1同样地,在栅极电阻7的正上方,也可以在铝布线5a和铝布线5b之间的区域不设置半绝缘性的保护膜4。由此,能够进一步改善绝缘耐受性。
附图标记说明:
1 栅极焊盘(引线键合区域)
4 保护膜
5a 铝布线(第一上布线)
5b 铝布线(第二上布线)
7 栅极电阻(下布线)
7a 栅极电阻(第一下布线)
7b 栅极电阻(第二下布线)
10 Si基板(基板)
12 层间绝缘膜
13 沟槽布线。
Claims (7)
1.一种半导体装置,其特征在于,具有:
基板;
设置在所述基板上的下布线;
覆盖所述下布线的层间绝缘膜;
设置在所述层间绝缘薄膜上并且彼此分离的第一以及第二上布线;以及
覆盖所述第一以及第二上布线的半绝缘性的保护膜,
在所述下布线的正上方,在所述第一上布线和所述第二上布线之间的区域,不设置所述保护膜。
2.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,
在所述下布线的正上方的整个区域不设置所述保护膜。
3.一种半导体装置,其特征在于,具有:
基板;
设置在所述基板上的第一以及第二下布线;
覆盖所述第一以及第二下布线的层间绝缘膜;
设置在所述层间绝缘膜上并且彼此分离的第一以及第二上布线;
在所述第一上布线和所述第二上布线之间的区域的正下方设置在所述基板上并且将所述第一下布线和所述第二下布线连接的沟槽布线;以及
覆盖所述第一以及第二上布线的半绝缘性的保护膜。
4.如权利要求3所述的半导体装置,其特征在于,
所述第一上布线具有从所述保护膜露出的引线键合区域,
所述沟槽布线通过所述引线键合区域之下。
5.如权利要求4所述的半导体装置,其特征在于,
所述沟槽布线通过所述引线键合区域的角部之下。
6.如权利要求5所述的半导体装置,其特征在于,
所述沟槽布线相对于所述引线键合区域的所述角部倾斜地配置。
7.如权利要求3~6的任意一项所述的半导体装置,其特征在于,
所述沟槽布线网格状地进行布线。
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