DE112014005661B4 - Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

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Abstract

Halbleitervorrichtung, die Folgendes umfasst:eine Katodenregion (14A), die auf einem Isolierfilm (7) angeordnet ist und aus einer Dünnfilm-Halbleiterschicht (14) von einem ersten Leitfähigkeitstyp besteht;eine Anodenregion (15A), die auf dem Isolierfilm (7) angeordnet ist, um einen pn-Übergang mit der Katodenregion (14A) zu bilden, und aus einer Dünnfilm-Halbleiterschicht (15) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp besteht;einen Zwischenschichtisolierfilm (16), der die Katoden- und Anodenregionen (14A, 15A) bedeckt;eine Katodenelektrode (21), die auf dem Zwischenschichtisolierfilm (16) angeordnet ist und mit der Katodenregion (14A) durch ein erstes Kontaktloch (18) verbunden ist,das den Zwischenschichtisolierfilm (16) durchdringt; undeine Anodenelektrode (22), die auf dem Zwischenschichtisolierfilm (16) angeordnet ist und mit der Anodenregion (15A) durch ein zweites Kontaktloch (19) verbunden ist,das den Zwischenschichtisolierfilm (16) durchdringt,wobei unter den Strompfaden in den Katoden- und Anodenregionen (14A, 15A) die Länge des Strompfades in einer der Katoden- und Anodenregionen (14A, 15A), die einen größeren Schichtwiderstand hat, kürzer ist als die Länge des anderen Strompfades, wobei sich der Strompfad in der Katodenregion (14A) von einer Grenzfläche des pn-Übergangs zu einem Ende des ersten Kontaktlochs (18) erstreckt, das der Grenzfläche am nächsten liegt, wobei sich der Strompfad in der Anodenregion (15A) von der Grenzfläche zu einem Ende des zweiten Kontaktlochs (19) erstreckt, das der Grenzfläche am nächsten liegt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung, die eine Temperaturabfühldiode (Temperaturfühlerdiode) enthält, und ein Verfahren zum Herstellen einer Temperaturabfühldiode (Temperaturfühlerdiode).
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Einige Produkte aus Halbleitervorrichtungen, wie zum Beispiel Bipolartransistoren mit isolierter Sperrelektrode (IGBTs) und MOS-Feldeffekttransistoren (MOSFETs), enthalten Dioden zum Abfühlen bzw. Erkennen der Temperatur (im Weiteren als Temperaturabfühldioden bezeichnet), die auf Halbleiterchips ausgebildet sind.
  • 18 ist eine Ansicht, die eine schematische Konfiguration einer herkömmlichen Temperaturabfühldiode 500 veranschaulicht. 18A ist eine Draufsicht des Hauptabschnitts, und 18B ist eine Querschnittsansicht, die eine Querschnittsstruktur entlang einer Linie III-III von 18A veranschaulicht. 18A veranschaulicht ebenfalls einen Strompfad.
  • Die herkömmliche Temperaturabfühldiode 500 erhält man durch Ausbilden eines Siliziumoxidfilms 57 auf einem Siliziumsubstrat 51, wobei Halbleitervorrichtungen, wie zum Beispiel MOSFETs, auf dem Siliziumsubstrat 51 ausgebildet sind, und Ausbilden einer Region vom n-Typ (einer Katodenregion) 64 und einer Region vom p-Typ (einer Anodenregion) 65 durch Störatomdotierung in einer Polysiliziumschicht 58, die auf dem Siliziumoxidfilm 57 gezüchtet wurde. Die Temperaturabfühldiode 500 detektiert die Temperatur des Halbleiterchips anhand der Temperaturkennlinie des Durchlassspannungsabfalls Vf. Eine pn-Übergangsgrenzfläche 73 befindet sich in der Mitte zwischen einem ersten Kontaktlochende 68a eines ersten Kontaktlochs 68 und einem zweiten Kontaktlochende 69a eines zweiten Kontaktlochs 69, wobei das erste Kontaktloch 68 und das zweite Kontaktloch 69 in einem Zwischenschichtisolierfilm 66 ausgebildet sind. Die pn-Übergangsgrenzfläche 73 befindet sich in der Mitte eines Zwischenschichtisolierfilm 66a, der zwischen dem ersten Kontaktloch 68 und dem zweiten Kontaktloch 69 angeordnet ist.
  • Das Anlegen eines konstanten Stroms I (eines Stroms nicht größer als im mA-Bereich) an die Temperaturabfühldiode 500 verursacht einen Durchlassspannungsabfall Vf zwischen der Anode und der Katode der Temperaturabfühldiode 500. Der Durchlassspannungsabfall Vf hat die Eigenschaft, bei steigender Temperatur abzunehmen. Die Temperaturabfühldiode 500 ist eine Vorrichtung zum Detektieren der Temperatur anhand dieser Eigenschaft.
  • 19 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen dem Durchlassspannungsabfall Vf und der Temperatur T in der herkömmlichen Temperaturabfühldiode 500 veranschaulicht. Wenn die Temperatur T von 25°C auf 150°C steigt, so sinkt Vf um etwa 20% bis 30%. Die Variation von Vf verursacht eine Variation der detektierten Temperatur Ts mit Bezug auf den Durchlassspannungsabfall Vfo, der auf Detektion eingestellt ist.
  • Vf der Temperaturabfühldiode 500 ist die Summe der Spannung Vpn, die an der pn-Übergangsgrenzfläche 73 durch Anlegen des Stroms I erzeugt wird, und der Spannung (I × Rpn), die an einem parasitischen Widerstand Rpn erzeugt wird, der die Summe der parasitischen Widerstände Rp und Rn der Region vom n-Typ 64 und der Region vom p-Typ 65 ist. Vpn ist vom internen Potenzial an der pn-Übergangsgrenzfläche 73 abhängig. Vf wird ausgedrückt durch: Vf = Vpn + I × Rpn
    Figure DE112014005661B4_0001
  • Allgemein dient die Ionenimplantation zum Ausbilden der Region vom n-Typ 64 und der Region vom p-Typ 65 in der Temperaturabfühldiode 500 gleichzeitig als ein Ionenimplantationsprozess zum Ausbilden einer Halbleitervorrichtung. Dementsprechend werden die Ionenimplantationsdosis, die Implantationsenergie, die Aktivierungswärmebehandlung und dergleichen durch die Prozessbedingungen zum Ausbilden der Halbleitervorrichtungen beschränkt. Es ist darum schwierig, das Störatomprofil der Temperaturabfühldiode 500 allein zu steuern. Bei der Ionenimplantation in die Polysiliziumschicht 58 dringen einige der implantierten Störatomionen durch das Kanalisierungsphänomen in die Polysiliziumschicht 58 ein (der Bereich der Ionenimplantation in Polysilizium ist länger als der Bereich der Ionenimplantation in einen Monokristall). Die Menge der in der Polysiliziumschicht 58 verbleibenden Störatomionen variiert. Die Menge der in der Polysiliziumschicht 58 verbleibenden Störatomionen wird im vorliegenden Text als eine Dosis bezeichnet. Aufgrund der Variation der Dosis von Störatomionen nimmt die Variation des parasitischen Widerstandes Rpn allgemein zu.
  • Im Fall des Ausbildens der Region vom n-Typ 64 durch Implantation einer höheren Dosis von Störatomionen vom n-Typ als der Dosis von Störatomionen vom p-Typ, um zuvor die Region vom p-Typ 65 zu bilden, kompensieren die Störatomionen vom n-Typ die Störatomionen vom p-Typ und verwandeln diese in einen n-Typ, um die Region vom n-Typ 64 auszubilden. Die Ausbildung der Region vom n-Typ 64 hängt darum sowohl von den Dosen von Störatomionen vom p-Typ als auch von den Dosen von Störatomionen vom n-Typ ab. Dementsprechend ist die Variation des Schichtwiderstands Rsn der Region vom n-Typ 64 größer als die Variation des Schichtwiderstands Rsp der Region vom p-Typ 65. In der Region vom n-Typ 64, die durch gegenseitige Kompensation der Störatomionen in der oben beschriebenen Weise gebildet wird, werden die Träger erheblich gestreut, und der Schichtwiderstand Rsn der Region vom n-Typ 64 ist darum höher als der Schichtwiderstand Rsp der Region vom p-Typ. Diese Schichtwiderstände Rsn und Rsp bilden den oben erwähnten parasitischen Widerstand Rpn, der durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird: Rpn = Rsn × ( Ln / W ) + Rsp × ( Lp / W )
    Figure DE112014005661B4_0002
  • Im vorliegenden Text ist Ln die Länge des Strompfades in der Region vom n-Typ 64. Lp ist die Länge des Strompfades in der Region vom p-Typ 65. W ist die Breite der Region vom n-Typ 64 und der Region vom p-Typ 65. Darüber hinaus ist Ln = Lp und Ln + Lp = Lo.
  • JP 4 620 889 B2 beschreibt eine Temperaturabfühldiode aus Polysilizium, in der die Kapazitäten, die zwischen Regionen vom p- und n-Typ, die die Temperaturabfühldiode implementieren, und dem Substrat mit der Isolierschicht, das direkt unter den Regionen vom p- und n-Typ angeordnet ist, gebildet werden, im Wesentlichen einander gleich eingestellt werden. Dies kann Funktionsstörungen aufgrund von externem Rauschen verhindern.
  • JP 2002 - 190 575 A offenbart, dass die Temperaturabfühldiode eine Dreischichtstruktur hat, die aus p+-Schicht/p-Schicht/n+-Schicht besteht, die in einer planaren Richtung angeordnet sind.
  • JP H07 - 153 920 A offenbart eine Struktur einer Temperaturabfühldiode, bei der die Diffusionsschichten vom p- und vom n-Typ der Temperaturabfühldiode vertikal in das Polysilizium eindringen (die Struktur, in der die Diffusionsschichten die Rückseite des Polysiliziums erreichen).
  • JP H06 - 117 942 A offenbart eine Temperaturabfühldiode, die die Änderung der Lawinenspannung mit der Temperatur nutzt. In der Temperaturabfühldiode wird mindestens eine der Regionen vom p- und n-Typ durch Einarbeiten von Störatomionen mit einer Dosis von maximal 5 × 1014/cm2 gebildet, um eine Lawinenspannung zu erhalten, die steil ansteigen kann.
  • JP 2000 - 31 290A offenbart ein Temperaturerfassungsteil, das einen p+-dotierten Polysiliziumbereich, einen n+-dotierten Polysiliziumbereich und einen p+-dotierten Polysiliziumbereich umfasst. Das Temperaturerfassungsteil ist über einem Funktionsbereich eines Leistungsblocks positioniert.
  • JP 2011 - 66 184 A offenbart eine Halbleitervorrichtung. Die Halbleitervorrichtung umfasst eine Diode, die auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet ist und als Temperaturerfassungselement dient, um eine anormale Wärmeerzeugung zu erfassen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Technisches Problem
  • Der in 18 veranschaulichte parasitische Widerstand Rpn der Temperaturabfühldiode 500 wird als ein Reihenwiderstand der Kontaktwiderstände Rcp und Rcn, die durch Kontakt zwischen einer Anodenelektrode 72 und einer Polysiliziumschicht 58 bzw. zwischen einer Katodenelektrode 71 und der Polysiliziumschicht 58 generiert werden, und der Widerstände Rp und Rn der Region vom p-Typ 65 und der Region vom n-Typ 64, die in der Polysiliziumschicht ausgebildet sind, ausgedrückt.
  • Dies wird als die folgende Gleichung ausgedrückt: Rpn = Rcp + Rp + Rcn + Rn
    Figure DE112014005661B4_0003
  • Rcp und Rcn nähern sich 0, je größer die Kontaktbereiche (Kontaktlochbereiche) zwischen der Polysiliziumschicht und jeweiligen Elektroden werden. Weil sich die Besprechung auf eine Temperaturabfühldiode konzentriert, die einen großen Kontaktbereich aufweist, wird angenommen, dass Rcp, Rcn = 0. Dementsprechend ist Rpn = Rp + Rn.
  • Im vorliegenden Text werden die Schichtwiderstände der Region vom n-Typ 64 und der Region vom p-Typ 65 durch Rsn bzw. Rsp angegeben. Die Längen der Strompfade in der Region vom n-Typ 64 und der Region vom p-Typ 65, wenn Strom angelegt wird, sind durch Ln bzw. Lp angegeben. Die Breiten der Strompfade sind beide durch W angedeutet. Die herkömmliche Struktur ist als Ln = Lp ausgelegt. Die Produktionsfehler von Ln und Lp betragen etwa ±5 %. Als Nächstes wird Rpn erklärt. Rpn = Rsp ( Lp / W ) + Rsn ( Ln / W ) = ( Rsp + Rsn ) × Ln / W
    Figure DE112014005661B4_0004
  • Lp+Ln ist eine bestimmte feste Länge (= Lo), die durch Chipdesignregeln optimiert ist. Im vorliegenden Text ist Lo eine Distanz zwischen dem ersten Kontaktlochende 68a und dem zweiten Kontaktlochende 69a, wobei die Distanz gleich einer Distanz zwischen den Enden des Zwischenschichtisolierfilms 66a ist. Die Strompfade Ln und Lp sind Distanzen zwischen der pn-Übergangsgrenzfläche 73 und dem ersten Kontaktlochende 68a bzw. zwischen der pn-Übergangsgrenzfläche 73 und dem zweiten Kontaktlochende 69a. Strom fließt praktisch vom ersten Kontaktlochende 68a bzw. vom zweiten Kontaktlochende 69a einige Mikrometer in die Seite der Katodenelektrode 21 und die Seite der Anodenelektrode 22. Jedoch sind die Proportionen des Stroms gering, und es wird angenommen, dass der gesamte Strom I über das erste Kontaktlochende 18a und das zweite Kontaktlochende 19a fließt.
  • Wenn der Wert und die Variation von Rsn beispielsweise in Abhängigkeit von den Prozessbedingungen größer sind als der Wert bzw. die Variation von Rsp, so werden der Wert und die Variation von Rsp durch den Einfluss des Wertes und der Variation von Rsn groß. Wenn der Wert und die Variation von Rpn unter einigen Prozessbedingungen groß sind, so kann der Einfluss von Rpn die Genauigkeit der Temperaturdetektion unter Verwendung von Vf verschlechtern.
  • Darüber hinaus beschreiben PTLs 1 bis 4 nicht die Art und Weise der Verbesserung der Temperaturdetektionsgenauigkeit einer Temperaturabfühldiode unter Verwendung der Temperaturabhängigkeit von Vf durch Besprechen der Beziehung zwischen den Längen und Schichtwiderständen der Regionen vom p- und n-Typ, die die Temperaturabfühldiode implementieren.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Lösung des oben erwähnten Problems und die Bereitstellung einer Halbleitervorrichtung, die in der Lage ist, eine Temperatur mit hoher Genauigkeit mit einer Temperaturabfühldiode unter Verwendung der Temperaturabhängigkeit von Vf zu detektieren, sowie eines Verfahrens zum Herstellen einer Temperaturabfühldiode.
  • Lösung des Problems
  • Um die oben erwähnte Aufgabe zu erfüllen, enthält eine Halbleitervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung: eine Katodenregion, die auf einem Isolierfilm angeordnet ist und aus einer Dünnfilm-Halbleiterschicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp besteht; eine Anodenregion, die auf dem Isolierfilm angeordnet ist, um einen pn-Übergang mit der Katodenregion zu bilden, und aus einer Dünnfilm-Halbleiterschicht von einem zweiten Leitfähigkeitstyp besteht; einen Zwischenschichtisolierfilm, der die Katoden- und Anodenregionen bedeckt; eine Katodenelektrode, die auf dem Zwischenschichtisolierfilm angeordnet ist und mit der Katodenregion durch ein erstes Kontaktloch verbunden ist, das den Zwischenschichtisolierfilm durchdringt; und eine Anodenelektrode, die auf dem Zwischenschichtisolierfilm angeordnet ist und mit der Anodenregion durch ein zweites Kontaktloch verbunden ist, das den Zwischenschichtisolierfilm durchdringt. Unter den Strompfaden in den Katoden- und Anodenregionen ist die Länge des Strompfades in einer der Katoden- und Anodenregionen, die einen grö-ßeren Schichtwiderstand hat, kürzer als die Länge des anderen Strompfades, wobei sich der Strompfad in der Katodenregion von einer Grenzfläche des pn-Übergangs zu einem Ende des ersten Kontaktlochs erstreckt, das der Grenzfläche am nächsten liegt, wobei sich der Strompfad in der Anodenregion von der Grenzfläche zu einem Ende des zweiten Kontaktlochs erstreckt, das der Grenzfläche am nächsten liegt.
  • Ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält Folgendes: Implantieren erster Störatomionen in eine Dünnfilm-Halbleiterschicht, die auf einem Isolierfilm angeordnet ist; Implantieren zweiter Störatomionen in einem Teil der Dünnfilm-Halbleiterschicht, nachdem die ersten Störatomionen implantiert wurden; Aktivieren der ersten und zweiten Störatomionen, um eine Anodenregion in der Region auszubilden, wo die ersten Störatomionen implantiert sind, und in der Region, wo die zweiten Störatomionen implantiert sind, eine Katodenregion auszubilden, die einen pn-Übergang mit der Anodenregion bildet; Ausbilden eines Zwischenschichtisolierfilms, der die Dünnfilm-Halbleiterschicht bedeckt; und Ausbilden eines ersten Kontaktlochs, das den Zwischenschichtisolierfilm durchdringt, um einen Teil der Katodenregion freizulegen, und Ausbilden eines zweiten Kontaktlochs, das den Zwischenschichtisolierfilm durchdringt, um einen Teil der Anodenregion freizulegen. Folgendes ist erfüllt: 0,1 ≤ ( Lnx / Lpx ) ≤ 0,9
    Figure DE112014005661B4_0005
    • wobei Lnx die Länge eines Strompfades ist, der sich von der Grenzfläche des pn-Übergangs zu einem Ende des ersten Kontaktlochs erstreckt, das der Grenzfläche am nächsten liegt, und Lpx die Länge eines Strompfades ist, der sich von der Grenzfläche zu einem Ende des zweiten Kontaktlochs erstreckt, das der Grenzfläche am nächsten liegt.
  • Vorteilhafter Effekt der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Temperaturdetektionsgenauigkeit der Temperaturabfühldiode zu verbessern.
  • Figurenliste
    • 1A und 1B sind Ansichten, die eine schematische Konfiguration einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen (wobei 1A eine Draufsicht eines Hauptabschnitts ist und 1B eine Querschnittsansicht des Hauptabschnitts ist, die eine Querschnittsstruktur entlang einer Linie II-II) veranschaulicht.
    • 2 ist ein Schaubild, das Variationen des Wertes des Durchlassspannungsabfalls Vf in der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 3 ist ein Schaubild, das Mittelwerte des Durchlassspannungsabfalls Vf in der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 4 ist ein Schaubild, das Standardabweichungen s des Durchlassspannungsabfalls Vf in der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 5 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen Widerständen und Distanz × in der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 6 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen Lnx, Lpx und der Distanz x in der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 7 ist eine Querschnittsansicht, die eine schematische Konfiguration eines Hauptabschnitts einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 8 ist eine Querschnittsansicht des Hauptabschnitts zum Erläutern eines Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 9 ist eine Querschnittsansicht des Hauptabschnitts zum Erläutern des Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 10 ist eine Querschnittsansicht des Hauptabschnitts zum Erläutern des Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 11 ist eine Querschnittsansicht des Hauptabschnitts zum Erläutern des Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 12 ist eine Querschnittsansicht des Hauptabschnitts zum Erläutern des Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 13 ist eine Querschnittsansicht des Hauptabschnitts zum Erläutern des Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 14 ist eine Querschnittsansicht des Hauptabschnitts zum Erläutern des Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 15 ist eine Draufsicht des Hauptabschnitts, die ein Kontaktloch veranschaulicht, das durch das Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet wird.
    • 16 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen Störatomkonzentration und -tiefe in der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 17 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen Schichtwiderstand und Variation der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 18A und 18B sind Ansichten, die eine schematische Konfiguration einer herkömmlichen Temperaturabfühldiode veranschaulichen (wobei 18A eine Draufsicht des Hauptabschnitts ist und 18B eine Querschnittsansicht des Hauptabschnitts ist, die eine Querschnittsstruktur entlang einer Linie III-III veranschaulicht).
    • 19 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen Durchlassspannungsabfall Vf und Temperatur in der herkömmlichen Temperaturabfühldiode veranschaulicht.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Im Weiteren werden Halbleitervorrichtungen gemäß ersten und zweiten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail erklärt. In der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen sind der erste und der zweite Leitfähigkeitstyp beispielsweise n-Typ bzw. p-Typ. Die Leitfähigkeitstypen können umgekehrt werden, so dass der erste und der zweite Leitfähigkeitstyp der p-Typ bzw. der n-Typ sind. In der Spezifikation und den begleitenden Zeichnungen sind die Mehrheitsträger in Schichten und Regionen, die unter Verwendung von n oder p angedeutet sind, Elektronen bzw. Löcher. Die Halbleiterregionen, die unter Verwendung von n oder p angedeutet und von „+“ und „-“ begleitet sind, haben höhere oder niedrigere Störatomkonzentrationen als die Halbleiterregionen, die durch n oder p ohne + bzw. - angedeutet sind.
  • In der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen und der begleitenden Zeichnungen erhalten die gleichen Komponenten die gleichen Bezugszahlen, und auf eine redundante Beschreibung der gleichen Komponenten wird verzichtet. Die in den Ausführungsformen beschriebenen begleitenden Zeichnungen sind nicht in genauen Maßstäben und Abmessungsverhältnissen veranschaulicht, um die Visualisierung und das Verständnis zu verbessern.
  • In der Beschreibung der Halbleitervorrichtungen gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Dünnfilm-Halbleiterschicht, wo eine Temperaturabfühldiode ausgebildet wird, der Einfachheit halber eine Polysiliziumschicht. Jedoch ist die Dünnfilm-Halbleiterschicht nicht auf eine Polysiliziumschicht beschränkt und kann auch eine amorphe Halbleiterschicht oder dergleichen sein.
  • (ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM)
  • Wie in 1 veranschaulicht, enthält eine Halbleitervorrichtung 100A gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Temperaturabfühldiode 101, die auf der Hauptfläche eines Halbleitersubstrat 1 des ersten Leitfähigkeitstyps (vom n-Typ) angeordnet ist, wobei ein Isolierfilm 7 zwischen der Temperaturabfühldiode 101 und dem Halbleitersubstrat 1 angeordnet ist. Das Halbleitersubstrat 1 besteht zum Beispiel aus monokristallinem Silizium. Die Halbleitervorrichtung 100A gemäß der ersten Ausführungsform enthält die Temperaturabfühldiode 101 zusammen mit Leistungsbauelementen, wie zum Beispiel IGBTs und MOSFETs, die nicht im Detail veranschaulicht sind.
  • Die Temperaturabfühldiode 101 erfühlt sofort einem abnormalen Anstieg der Temperatur, wenn Elektrizität an die Leistungsbauelemente angelegt wird, um zu verhindern, dass die Leistungsbauelemente durch thermisches Durchgehen beschädigt werden. Die Temperaturabfühldiode 101 enthält eine Katodenregion 14A und eine Anodenregion 15A. Die Katodenregion 14A, die aus einer Dünnfilm-Halbleiterschicht 14 des ersten Leitfähigkeitstyps (vom n-Typ) besteht, ist auf dem Isolierfilm 7 angeordnet. Die Anodenregion 15A besteht aus einer Dünnfilm-Halbleiterschicht 15 des zweiten Leitfähigkeitstyps (vom p-Typ), die auf dem Isolierfilm 7 angeordnet ist, so dass sie einen pn-Übergang mit der Katodenregion 14A bildet. Die Dünnfilm-Halbleiterschichten 14 und 15 sind zum Beispiel in einer Polysiliziumschicht 8 ausgebildet. In der Temperaturabfühldiode 101 bilden die Dünnfilm-Halbleiterschichten 14 und 15 einen pn-Übergang, der eine Grenzfläche 23 in der planaren Richtung enthält.
  • Die Halbleitervorrichtung 100A gemäß der ersten Ausführungsform enthält einen Zwischenschichtisolierfilm 16, der die Katodenregion 14A und die Anodenregion 15A der Temperaturabfühldiode 101 bedeckt. Die Halbleitervorrichtung 100A gemäß der ersten Ausführungsform enthält eine Katodenelektrode 21, die auf dem Zwischenschichtisolierfilm 16 angeordnet ist. Die Katodenelektrode 21 ist elektrisch und metallurgisch mit der Katodenregion 14A durch ein erstes Kontaktloch 18 verbunden, das den Zwischenschichtisolierfilm 16 durchdringt. Die Halbleitervorrichtung 100A gemäß der ersten Ausführungsform enthält des Weiteren eine Anodenelektrode 22, die auf dem Zwischenschichtisolierfilm 16 angeordnet ist. Die Anodenelektrode 22 ist elektrisch und metallurgisch mit der Anodenregion 15A durch ein zweites Kontaktloch 19 verbunden, das den Zwischenschichtisolierfilm 16 durchdringt.
  • Der Isolierfilm 7 und der Zwischenschichtisolierfilm 16 bestehen zum Beispiel aus Siliziumdioxid (SiO2)-Film. Die Katodenelektrode 21 und die Anodenelektrode 22 bestehen aus Aluminium (Al)-Film oder Aluminiumlegierungsfilm, wie zum Beispiel Aluminium-Silizium (Al-Si)-Film, Aluminium-Kupfer (Al-Cu)-Film oder Aluminium-Kupfer-Silizium (Al-Cu-Si)-Film.
  • Die pn-Übergangsgrenzfläche 23 der Temperaturabfühldiode 101 befindet sich direkt unter einem Zwischenkontaktlochabschnitt 16a des Zwischenschichtisolierfilms 16 zwischen dem ersten Kontaktloch 18 und dem zweiten Kontaktloch 19.
  • Die Seiten- und Bodenflächen der Katodenregion 14A und der Anodenregion 15A sind mit dem Zwischenschichtisolierfilm 16 und dem Isolierfilm 7 bedeckt. Die Halbleitervorrichtung 100A gemäß der im vorliegenden Text beschriebenen ersten Ausführungsform enthält der Einfachheit halber eine Temperaturabfühldiode 101. Jedoch enthält die Halbleitervorrichtung 100A in einigen Fällen mehrere Temperaturabfühldioden, die in Reihe geschaltet sind, um die detektierte Spannung zu erhöhen. In solchen Fällen dient die gesamte Struktur, einschließlich der mehreren Temperaturabfühldioden, als die Temperaturabfühldiode, und individuelle Temperaturabfühldioden dienen als Temperaturabfühldiodeneinheiten.
  • Die Längen von Strompfaden in der Katodenregion 14A und der Anodenregion 15A, die die Temperaturabfühldiode 101 implementieren, sind als Lnx bzw. Lpx definiert. Die Strompfadlängen Lnx und Lpx sind Längen der Sektionen, die sich in der Katodenregion 14A bzw. der Anodenregion 15A befinden, unter der Strompfadlänge Lo von einem ersten Kontaktlochende 18a zu einem zweiten Kontaktlochende 18b. Wenn die Temperaturabfühldiode 101 eine einzelne pn-Übergangsgrenzfläche 23 enthält, wie in 1 veranschaulicht, sind Lnx und Lnp Distanzen zwischen der pn-Übergangsgrenzfläche 23 und dem ersten Kontaktlochende 18a bzw. dem zweiten Kontaktlochende 19a (die Distanz zwischen jedem Ende des Zwischenschicht-Isolierfilms und dem pn-Übergang). Darüber ist hinaus Lnx+Lpx die Länge Lo des Strompfades vom ersten Kontaktlochende 18a zu dem zweiten Kontaktlochende 19a und ist eine konstante Länge, die gemäß den Chipdesignregeln optimiert ist.
  • Im vorliegenden Text wird das Verhältnis der Länge Lnx des Strompfades in der Katodenregion 14A zu dem Strompfad Lo als x bezeichnet. Wenn die Temperaturabfühldiode 101 eine pn-Übergangsgrenzfläche 23 enthält, wie in 1 veranschaulicht, so zeigt x die Position der pn-Übergangsgrenzfläche 23 an. Genauer gesagt, zeigt x = 0 an, dass sich die pn-Übergangsgrenzfläche 23 in der Position des ersten Kontaktlochendes 18a befindet, und x = 1 zeigt an, dass sich die pn-Übergangsgrenzfläche 23 am Ende des zweiten Kontaktlochs 19 (dem zweiten Kontaktlochende 19a) befindet, das auf der Anodenregion 15A ausgebildet ist. Dementsprechend werden Lnx und Lpx unter Verwendung von Lo als Lnx = Lo × x und Lpx = Lo × (1 - x) ausgedrückt. In der herkömmlichen Struktur ist x = 0,5, und Lnx(x = 0,5) = Ln, und Lpx(x = 0,5) = Lp.
  • Der parasitische Widerstand der Temperaturabfühldiode 101, der durch Rpnx angedeutet ist, wird als Rpnx = Rnx + Rpx ausgedrückt, wenn angenommen wird, dass Kontaktwiderstände zwischen der Katodenelektrode 21 und der Katodenregion 14A und zwischen der Anodenelektrode 22 und der Anodenregion 15A vernachlässigbar sind. Im vorliegenden Text sind Rnx und Rpx die Widerstände der Strompfade in der Katodenregion 14A bzw. der Anodenregion 15A. Darüber hinaus wird der parasitische Widerstand Rpnx der Temperaturabfühldiode 101 ausgedrückt durch: Rpnx = Rsn ( Lnx / W ) + Rsp ( Lpx / W ) ,
    Figure DE112014005661B4_0006
    wobei Rsn und Rsp Schichtwiderstände der Katodenregion 14A bzw. der Anodenregion 15A sind. Lnx und Lpx sind Längen von Strompfaden in der Katodenregion 14A bzw. der Anodenregion 15A. W ist die Breite der Strompfade.
  • Die konkreten Zahlenwerte der Spezifikationen sind in der ersten Ausführungsform beispielsweise Lo = Lnx + Lpx = 30 µm, Rsn = 400 Ω/□, und Rsp = 150 Ω/□.
  • 2 bis 4 sind Schaubilder, die die Beziehung zwischen dem Wert und der Variation des Durchlassspannungsabfalls Vf und Lnx/Lpx veranschaulichen. 2 ist ein Schaubild, das Variationen des Wertes des Durchlassspannungsabfalls Vf veranschaulicht. 3 ist ein Schaubild, das Mittelwerte des Durchlassspannungsabfalls Vf veranschaulicht. 4 zeigt Standardabweichungen s des Durchlassspannungsabfalls Vf.
  • Diese Schaubilder offenbaren, dass die Variation des Durchlassspannungsabfalls Vf in dem Maße abnimmt, wie die Strompfadlänge Lpx der Anodenregion vom p-Typ 15A, die einen geringen Schichtwiderstand aufweist, zunimmt. Genauer gesagt, wenn Lnx/Lnp von 1 (die herkömmliche Struktur) auf 0,2 verringert wird, wobei Lnx + Lpx = Lo (konstant), sinkt der Wert von Vf um etwa 3 mV, und die Standardabweichung, die die Variationen von Vf darstellt, sinkt um fast die Hälfte von 1,4 auf 0,8.
  • Wenn der Wert von Rsn in Abhängigkeit von einigen Prozessbedingungen größer ist als der Wert von Rsp, so kann der Wert von Rpnx verringert werden, indem 0,1 ≤ Lnx/Lpx ≤ 0,9 erfüllt wird. Wenn Lnx/Lpx höher ist als 0,9, so ist die Struktur nahe der herkömmlichen Struktur, und die Effektivität des Verringerns des Wertes von Rpnx ist gering. Wenn andererseits Lnx/Lpx niedriger ist als 0,1, so ist die pn-Übergangsgrenzfläche 23 zu nahe an der Katodenelektrode 21, und die Verarmungsschicht der Temperaturabfühldiode 101 erreicht die Katodenelektrode 21, so dass die Temperaturabfühldiode 101 nicht die korrekte Temperaturabhängigkeit von Vf erzeugen kann. Wenn also Rsn > Rsp, so werden Lnx und Lpx bevorzugt so eingestellt, dass sie den Bereich von 0,1 ≤ Lnx/Lpx ≤ 0,9 erfüllen. Wenn andererseits Rsn < Rsp, so werden Lnx und Lpx bevorzugt so eingestellt, dass sie den Bereich von 0,1 ≤ Lpx/Lnx ≤ 0,9 erfüllen.
  • Wenn der oben genannte Bereich als der Bereich von Lnx ausgedrückt wird, so gilt 0,1 ≤ Lnx/(Lo - Lnx) ≤ 0,9 und 0,1(Lo - Lnx) ≤ Lnx ≤ 0,9(Lo - Lnx). Dementsprechend gilt (0,1/1,1)Lo ≤ Lnx ≤ (0,9/1,9)Lo, und darum ist 0,09Lo ≤ Lnx ≤ 0,47Lo im Fall von Rsn > Rsp. Im Fall von Rsn < Rsp kann Lpx so eingestellt werden, dass 0,09Lo ≤ Lpx ≤ 0,47Lo erfüllt ist.
  • In dem später beschriebenen Herstellungsverfahren, das in den 8 bis 14 veranschaulicht ist, ist der Wert von Rsn größer als der Wert von Rsp, und die Variation von Rsn ist größer als die Variation von Rsp. Wenn also Lnx/Lpx auf den oben erwähnten Bereich eingestellt wird, so wird die Variation von Rpnx verringert, und die Variation von Vf wird darum verringert.
  • In der obigen Beschreibung sind der Wert und die Variation von Rsn größer als der Wert und die Variation von Rsp. Wenn der Wert und die Variation von Rsp größer sind als der Wert und die Variation von Rsn, so können der Wert und die Variation von Rpnx verringert werden, indem man Lpx/Lnx auf einen Bereich von 0,1 ≤ Lpx/Lnx ≤ 0,9 einstellt.
  • Wie oben beschrieben, wird die Proportion von Rpnx in Vf verringert, wenn der Wert von Rpnx verringert wird. Dementsprechend wird Vf durch die Spannung Vpn bestimmt, die an der pn-Übergangsgrenzfläche 23 erzeugt wird, und Rpnx hat weniger Einflusses auf Vf. Es ist darum möglich, die Temperaturdetektionsgenauigkeit der Temperaturabfühldiode 101 einfacher zu verbessern als in der herkömmlichen Struktur. Im vorliegenden Text ist Vpn die Schwellenspannung von Vf bezüglich des integrierten Potenzials an der pn-Übergangsgrenzfläche 23 und ist ein Wert, der durch Subtrahieren eines durch Rpnx verursachten Spannungsabfalls von Vf erhalten wird.
  • Durch Verringern der Variation von Rpnx kann die Variation von Vf verringert werden, wodurch die Temperaturdetektionsgenauigkeit der Temperaturabfühldiode 101 verbessert wird.
  • 5 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen den Widerständen und der Distanz x zum Erläutern der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Zu den Widerständen gehören Rpnx, Rnx, Rpx, Rpnx(Max), Rpnx(Min), Rnx(Max), Rnx(Min), Rpx(Max) und Rpx(Min). Im vorliegenden Text bezeichnen Max und Min die größten und kleinsten Werte, und die Widerstände ohne Klammern () bezeichnen Mittelwerte. x bezeichnet die Distanz vom ersten Kontaktlochende 18a zur pn-Übergangsgrenzfläche 23. In dem Maße, wie x zunimmt, nimmt Rpnx zu.
  • 6 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen der Distanz x und Lnx, Lpx veranschaulicht.
  • Die horizontalen Achsen in den 5 und 6 zeigen x, das heißt die Distanz vom ersten Kontaktlochende 18a zur pn-Übergangsgrenzfläche 23 in der Katodenregion 14A. Die Distanz x = 1 entspricht Lo. Darüber hinaus sind Lnx und Lpx Längen der Strompfade bei der Distanz x. Wenn beispielsweise x = 0, Lnx(x = 0) = 0, und Lpx(x = 0) = Lo. Wenn x = 1, Lnx(x = 1) = Lo, und Lpx(x = 1) = 0. In der in 18 veranschaulichten herkömmlichen Struktur ist x = 0,5, und Rpnx(x = 0,5) = Rpn, Rnx(x = 0,5) = Rn, Rpx(x = 0,5) = Rp, Lnx(x = 0,5) = Ln, und Lpx(x = 0,5) = Lp.
  • Mit Bezug auf die 5 und 6 werden die Widerstände und Längen ausgedrückt als: Lnx = Lo × x ,
    Figure DE112014005661B4_0007
     Lpx = Lo − Lo × x ,
    Figure DE112014005661B4_0008
     Rnx = ( 2Rn ) × x ,
    Figure DE112014005661B4_0009
     Rpx = ( I − x ) × ( 2 Rp ) , und
    Figure DE112014005661B4_0010
     Rpnx = Rnx + Rpx ,
    Figure DE112014005661B4_0011
    wobei x ein Zahlenwert im Bereich von 0 bis 1 ist.
  • Als Erstes wird der Wert von Rpnx(x = 0,5) der herkömmlichen Struktur beschrieben. Im vorliegenden Text ist Rpnx(x = 0,5) = Rpn.
    Da in der herkömmlichen Struktur x = 0,5,
    Lnx(x = 0,5) = 0,5Lo, und
    Lpx(x = 0,5) = 0,5Lo. Darüber hinaus
    Rpnx(x = 0,5) = Rnx(x = 0,5) + Rpx(x = 0,5) = 0,5 × 2Rn + 0,5 × 2Rp = 0,5 × 2(Rn + Rp) = Rn + Rp. Wenn Rn = 2Rp,
    Rpnx(x = 0,5) = Rn + Rp = 2Rp + Rp = 3Rp.
  • Andererseits gilt im Fall der ersten Ausführungsform, wenn beispielsweise x = 0,1, Lnx(x = 0,1) = 0,1Lo, und
    Lpx(x = 0,1) = Lo - 0,1Lo = 0,9Lo. Darüber hinaus
    Rpnx(x = 0,1) = Rnx(x = 0,1) + Rpx(x = 0,1) = 0,1 × 2Rn + 0,9 × 2Rp. Wenn Rn = 2Rp,
    Rpnx(x = 0,1) = 0,1 × 2Rn + 0,9 × 2Rp = 0,1 × 2 × 2Rp + 0,9 × 2Rp = 0,4Rp + 1,8Rp = 2,2Rp.
  • Oder anders ausgedrückt: Die Länge Lnx des Strompfades in der Katodenregion 14A wird auf 20 % von jener der herkömmlichen Struktur verringert (= 0,1 ÷ 0,5 × 100), und Rpnx wird von 3Rp auf 2,2Rp verringert. Der parasitische Widerstand Rpnx kann auf etwa 70 % (= 2,2 ÷ 3 × 100) von dem der herkömmlichen Struktur verringert werden.
  • Die obige Besprechung trifft auch auf die Variation von Rpnx zu. Das liegt daran, dass die Variationen der Schichtwiderstände Rsn und Rsp dazu tendieren, in dem Maße zuzunehmen, wie Rsn und Rsp zunehmen. Dementsprechend können durch Verkürzen der Länge Lnx des Strompfades in der Katodenregion 14A, die einen großen Widerstand hat, der Wert und die Variation von Rpnx verringert werden. Die Variation von Vf kann kleiner sein als die Variation der herkömmlichen Struktur, wodurch die Temperaturdetektionsgenauigkeit der Temperaturabfühldiode 101 verbessert wird.
  • Um den Gedanken der Erfindung besser zu verstehen, wird die erste Ausführungsform im Detail mit einfachen Zahlenwerten beschrieben.
  • Als Erstes wird der Fall der herkömmlichen Struktur erklärt, wo Lnx(x = 0,5)/Lpx(x = 0,5) = Lo/Lo = 1. Die folgenden Zahlenwerte werden der Einfachheit halber als Beispiele verwendet.
  • Der maximale Wert von Rnx(x = 0,5) ist 120 Ω, der minimale Wert von Rnx(x = 0,5) ist 80 Ω, der maximale Wert von Rpx(x = 0,5) ist 50 Ω, und der minimale Wert von Rpx(x = 0,5) ist 50 Ω, wobei Lo = 30 µm, Lnx(x = 0,5) = 15 µm, Lpx(x = 0,5) = 15 µm, W = 15 µm, Rsn = 100 Ω/□, Variation = ±20 %, Rsp = 50 Ω/□, und Variation = 0 %.
  • Rpnx(x = 0,5) wird berechnet als: Rpnx ( x = 0,5 ) = Rnx ( x = 0,5 ) + Rpx ( x = 0,5 ) = 100 Ω + 50 Ω = 150 Ω
    Figure DE112014005661B4_0012
  • Als Nächstes wird die Variation von Rpnx(x = 0,5) berechnet: Maximaler Wert ( Max ) von Rpnx ( x = 0,5 ) = maximaler Wert ( Max ) von Rnx ( x = 0,5 ) + maximaler Wert  ( Max ) von Rpx ( x = 0,5 ) = 120 Ω + 50 Ω = 170 Ω
    Figure DE112014005661B4_0013
     Maximaler Wert ( Min ) von Rpnx ( x = 0,5 ) = minimaler Wert ( Min ) von Rnx ( x = 0,5 ) + minimaler Wert  ( Min ) von Rpx ( x = 0,5 ) = 80 Ω + 50 Ω = 130 Ω
    Figure DE112014005661B4_0014
  • Im vorliegenden Text wird die Variation von Rpnx(x = 0,5) durch den maximalen Wert von Rpnx(x = 0,5) - der minimale Wert von Rpnx(x = 0,5) ausgedrückt. Die Variation ist darum 170 Ω - 130 Ω = 40 Ω.
  • Andererseits wird der Fall, wo Lnx(x = 0,33)/Lpx(x = 0,33) = 0,5, als ein Beispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.
  • Wenn Lo = 30 µm, Lnx(x = 0,33) = 10 µm, Lpx(x = 0,33) = Lo - Lnx(x = 0,33) = 30 µm - 10 µm = 20 µm, W = 15 µm, Rsn = 100 Ω/□ (Variation = ±20 %), und Rsp = 50 Ω/□ (Variation = 0 %), Rnx(x = 0,33) = 100 × 10/15 = 67 Ω.
  • Der maximale Wert von Rnx(x = 0,33) ist 67 × 1,2 = 80 Ω, der minimale Wert von Rnx(x = 0,33) ist 67 × 0,8 = 54 Ω, der maximale Wert von Rpx(x = 0,33) = der minimale Wert von Rpx(x = 0,33) ist 50 × 20/15 = 67 Ω.
  • Rpnx(x = 0,33) wird berechnet als: Rpnx ( x = 0,33 ) = 67 Ω+ 67 Ω=134Ω
    Figure DE112014005661B4_0015
  • Als Nächstes wird die Variation von Rpnx(x = 0,33) berechnet als: Maximaler Wert ( Max ) von Rpnx ( x = 0,33 ) = 80 Ω+ 67 Ω= 147 Ω
    Figure DE112014005661B4_0016
     Maximaler Wert ( Min ) von Rpnx ( x = 0,33 ) = 54 Ω+ 67 Ω= 121 Ω
    Figure DE112014005661B4_0017
  • Im vorliegenden Text wird die Variation von Rpnx(x = 0,33) durch den maximalen Wert von Rpnx(x = 0,33) - der minimale Wert von Rpnx(x = 0,33) ausgedrückt. Die Variation ist darum 147 Ω - 121 Ω = 26 Ω.
  • Wie oben beschrieben, wird im Vergleich zwischen Rpnx(x = 0,33) und Rpnx(x = 0,5) der Wert von Rpnx von 150 Ω auf 134 Ω verringert, und die Variation wird von 40 Ω auf 26 Ω verringert.
  • Vpn (die Schwellenspannung der pn-Übergangsgrenzfläche 23), die Vf darstellt, ändert sich auch dann nicht, wenn sich die Position der pn-Übergangsgrenzfläche 23 verschiebt. Oder anders ausgedrückt: Vpn ändert sich auch dann nicht, wenn sich der Wert von x ändert. Dementsprechend ändert sich Vf mit der Variation des Spannungsabfalls durch Rpnx.
  • Wenn der angelegte Strom I 0,1 mA ist, so ist der Spannungsabfall durch Rpnx(x = 0,5) 40 Ω × 0,1 mA = 4 mV, und der Spannungsabfall durch Rpnx(x = 0,33) ist 26 Ω × 0,1 mA = 2,6 mV. Die Variation von Vf wird von 4 mV auf 2,6 mV verringert.
  • Das bedeutet, dass die Variation von Vf um 1,4 mV verringert wird (= 4 mV - 2,6 mV). Je größer die oben erwähnte Verringerung, desto höher ist die Effektivität des Verringerns der Variation im Vergleich zur herkömmlichen Struktur.
  • Wenn der angelegte Strom I größer als 0,1 mA ist, so wird die Verringerung der Variation von Vf größer als 1,4 mV. Wenn beispielsweise I = 1 mA, so kann die Verringerung der Variation von Vf auf 14 mV erhöht werden. Je größer der angelegte Strom I, desto größer die Verbesserung der Temperaturdetektionsgenauigkeit im Vergleich zur herkömmlichen Struktur.
  • In der obigen Beschreibung wird der Widerstand der Region mit einem größeren Schichtwiderstand verringert, indem die Längen der Strompfade justiert werden, die die Distanzen Lpx und Lnx zwischen der pn-Übergangsgrenzfläche 23 und dem jeweiligen Kontaktlochende 18a und Kontaktlochende 18b sind. Jedoch kann der Widerstand der Region mit einem größeren Schichtwiderstand verringert werden, indem man die Querschnittsfläche des Strompfades vergrößert. In diesem Fall wird die Breite der Region mit einem größeren Schichtwiderstand verringert, während das Kontaktloch verbreitert wird, so dass sich der Strom in der interessierenden Region ausbreiten kann. Wenn die Kontaktwiderstände zwischen der Katodenelektrode 21 und der Katodenregion 14A und zwischen der Anodenelektrode 22 und der Anodenregion 15A groß sind, wird Rpnx aufgrund der Kontaktwiderstände groß, aber die Technik der Halbleitervorrichtung 100A gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bleibt effektiv.
  • (ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM)
  • Wie in 7 veranschaulicht, besteht eine Halbleitervorrichtung 100B gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einem Halbleitersubstrat 1 als einen Hauptkörper. Das Halbleitersubstrat 1 enthält eine aktive Region 30 in Bezug auf Hauptstrom und eine inaktive Region 31 in einem mittigen Teil der Hauptfläche des Halbleitersubstrats 1. Das Halbleitersubstrat 1 enthält eine Randregion (nicht veranschaulicht), die sich in einer Umfangssektion befindet, die die aktive Region 30 umgibt, und mit der Durchschlagspannungsfestigkeit im Zusammenhang steht. Die inaktive Region 31 befindet sich zwischen der aktiven Region 30 und der Randregion.
  • In der aktiven Region 30 wird ein Leistungs-MOSFET als ein Leistungsbauelement bereitgestellt. Auf der inaktiven Region 31 ist die Temperaturabfühldiode 101 so angeordnet, dass sich ein Isolierfilm 7 zwischen der Temperaturabfühldiode 101 und der inaktiven Region 31 befindet. Der Leistungs-MOSFET, der nicht im Detail veranschaulicht ist, hat eine Struktur, in der mehrere Transistorzellen 35, die durch Mikrostruktur-MOSFETs gebildet werden, elektrisch parallel geschaltet sind, um eine hohe Leistung bereitzustellen. 7 veranschaulicht zwei Transistorzellen 35.
  • Jede Transistorzelle 35 wird hauptsächlich durch Gräben 3, Gate-Isolierfilme 5, Gate-Elektroden 6, eine Kanalbildungsregion vom zweiten Leitfähigkeitstyp (p-Typ) 4, Source-Regionen 13 und eine Drain-Region gebildet. Die Gräben 3 erstrecken sich von der Hauptfläche des Halbleitersubstrats 1 in der Tiefenrichtung. Die Gate-Isolierfilme 5 sind entlang der Innenwände der Gräben 3 ausgebildet und bestehen zum Beispiel aus SiO2-Film. Die Gate-Elektroden 6 sind in die jeweiligen Gräben 3 eingebettet, wobei die Gate-Isolierfilme 5 zwischen den jeweiligen Gräben 3 und den Gate-Elektroden 6 angeordnet werden, und bestehen jeweils aus einer Polysiliziumschicht, die zum Beispiel mit Störatomen dotiert ist, um den Widerstandswert zu senken. Die Kanalbildungsregion 4 ist zwischen den Gräben nebeneinander in der Oberflächenschichtsektion des Halbleitersubstrats 1 angeordnet. Die Source-Regionen 13 bestehen aus einer Halbleiterregion von einem ersten Leitfähigkeitstyp (n+-Typ), die in der Oberflächenschichtsektion der Kanalbildungsregion 4 angeordnet ist. Die Drain-Region, die nicht im Detail veranschaulicht ist, wird durch das Halbleitersubstrat 1 und eine Halbleiterregion von einem ersten Leitfähigkeitstyp (n+-Typ) gebildet, die auf der Rückseite des Halbleitersubstrats 1 angeordnet ist.
  • In der inaktiven Region 31 des Halbleitersubstrats 1 ist eine Diodenschutzregion von einem zweiten Leitfähigkeitstyp (p-Typ) 2 angeordnet, um die Temperaturabfühldiode 101 vor dem elektrischen Feld des Leistungs-MOSFETs zu schützen.
  • Im vorliegenden Text sind die Feldeffekttransistoren (FETs) nicht auf MOS-Transistoren beschränkt, bei denen der Gate-Isolierfilm aus einem Oxidfilm besteht, und können die üblicheren MIS-Transistoren sein, bei denen der Gate-Isolierfilm aus einer anderen Art von Isolierfilm besteht, wie zum Beispiel Siliziumnitridfilm (Si3N4) oder -isolierfilm, wie zum Beispiel ein laminierter Film aus solchem Isolierfilm, einschließlich Siliziumnitridfilm (Si3N4) und -oxidfilm.
  • Die Temperaturabfühldiode 101 erfühlt sofort einen abnormalen Anstieg der Temperatur, wenn Elektrizität an die Leistungs-MOSFETs angelegt wird, um zu verhindern, dass die Leistungsbauelemente durch thermisches Durchgehen beschädigt werden. Die Temperaturabfühldiode 101 enthält eine Katodenregion 14A und eine Anodenregion 15A. Die Katodenregion 14A enthält eine Dünnfilm-Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps (n-Typ) 14, die auf einem Isolierfilm 7 angeordnet ist. Die Anodenregion 15A enthält eine Dünnfilm-Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps (p-Typ) 15, die auf dem Isolierfilm 7 angeordnet ist, so dass ein pn-Übergang mit der Katodenregion 14A gebildet wird. Die Dünnfilm-Halbleiterschichten 14 und 15 bestehen zum Beispiel aus einer Polysiliziumschicht 8, die auf dem Isolierfilm 7 angeordnet ist. In der Temperaturabfühldiode 101 bilden die Dünnfilm-Halbleiterschichten 14 und 15 einen pn-Übergang, der eine pn-Übergangsgrenzfläche 23 in der planeren Richtung enthält.
  • Die Katodenregion 14A und die Anodenregion 15A sind mit einem Zwischenschichtisolierfilm 16 bedeckt, der auf der Hauptfläche des Halbleitersubstrats 1 angeordnet ist. Die Katodenregion 14A ist auf dem Zwischenschichtisolierfilm 16 angeordnet und ist elektrisch und mechanisch mit einer Katodenelektrode 21 durch ein erstes Kontaktloch 18 verbunden, das den Zwischenschichtisolierfilm 16 durchdringt. Die Anodenregion 15A ist auf dem Zwischenschichtisolierfilm 16 angeordnet und ist elektrisch und mechanisch mit einer Anodenelektrode 22 durch ein zweites Kontaktloch 19 verbunden, das den Zwischenschichtisolierfilm 16 durchdringt. Die pn-Übergangsgrenzfläche 23 der Temperaturabfühldiode 101 befindet sich in der Polysiliziumschicht 8 direkt unter einem Zwischenkontaktlochabschnitt 16a des Zwischenschichtisolierfilms 16 zwischen dem ersten Kontaktloch 18 und dem zweiten Kontaktloch 19.
  • Die Kanalbildungsregionen 4 und die Source-Regionen 13 sind auf dem Zwischenschichtisolierfilm angeordnet 16 und sind elektrisch und mechanisch mit einer Source-Elektrode 20 durch ein drittes Kontaktloch 17 verbunden, das den Zwischenschichtisolierfilm 16 durchdringt.
  • Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung 100B gemäß der zweiten Ausführungsform mit Bezug auf die 8 bis 14 erklärt.
  • Als Erstes wird das in 8 veranschaulichte Halbleitersubstrat 1 hergestellt, und die Gräben 3, die sich von der Hauptfläche des Halbleitersubstrats 1 als eine Driftschicht in der Tiefenrichtung erstrecken, werden durch Trockenätzen gebildet. Nachdem dann der Gate-Isolierfilm 5 gebildet ist, werden die Gräben 3 mit der Polysiliziumschicht gefüllt, die als die Gate-Elektrode 6 dienen soll, wobei der Gate-Isolierfilm 5 zwischen der Gate-Elektrode 6 und den Gräben 3 angeordnet wird. Als Nächstes werden die Polysiliziumschicht und der Gate-Isolierfilm 5 auf der Hauptfläche der Halbleiterschicht 1 zurückgeätzt und selektiv entfernt. In der aktiven Region 30 in der Hauptfläche des Halbleitersubstrats 1 wird jede der Kanalbildungsregionen 4 zwischen den Gräben 3 nebeneinander ausgebildet. Anschließend wird die Diodenschutzregion 2 in der inaktiven Region 31 der Hauptfläche des Halbleitersubstrats 1 ausgebildet. Diese Diodenschutzregion 2 und diese Kanalbildungsregionen 4 werden auf eine zuvor festgelegte Diffusionstiefe ausgebildet, indem selektiv jede störatomionenimplantierte Schicht durch Ionenimplantation unter Verwendung von Photoresist als einer Maske zu einer zuvor festgelegten Struktur ausgebildet und anschließend eine Wärmebehandlung ausgeführt wird, um die Störatomionen in den ionenimplantierten Schichten zu aktivieren. Infolge dessen entsteht in der Region, wo die Temperaturabfühldiode 101 ausgebildet werden soll, die Diodenschutzregion (Muldenregion) 2 mit einer Tiefe von etwa 8 µm.
  • Als Nächstes wird, wie in 9 veranschaulicht, der Isolierfilm 7, der aus Oxidfilm besteht, wie zum Beispiel Hochtemperatur-Siliziumoxid (HTO)-Film mit einer Dicke von etwa 300 nm, auf der gesamten Hauptfläche des Halbleitersubstrats 1 ausgebildet. Danach wird auf dem Isolierfilm 7 die undotierte Polysiliziumschicht 8 mit einer Dicke von beispielsweise 500 nm durch chemisches Aufdampfen (CVD) ausgebildet.
  • Als Nächstes werden, wie in 10 veranschaulicht, beispielsweise Bor-Ionen (11B+) 9 als erste Störatomionen in die gesamte Oberfläche der Polysiliziumschicht 8 implantiert, um eine störatomionenimplantierte Schicht 15p über der gesamten Polysiliziumschicht 8 auszubilden. Die Implantation der Bor-Ionen (11B+) 9 erfolgt zum Beispiel unter den Bedingungen einer Dosis von 2 × 1014 cm-2 und einer Beschleunigungsenergie von etwa 45 keV.
  • Als Nächstes werden unter Verwendung von Photoresist als eine Ätzmaske (nicht veranschaulicht) die Polysiliziumschicht 8 und der Isolierfilm 7 selektiv durch Trockenätzen entfernt, wobei ein Teil der Polysiliziumschicht 8 und des Isolierfilms 7 auf der Diodenschutzregion 2 zurückbleibt. Dann wird der Photoresist entfernt, wie es in 11 gezeigt ist.
  • Als Nächstes werden, wie in 12 veranschaulicht, unter Verwendung von Photoresist 11 als eine Ionenimplantationsmaske beispielsweise Arsenionen (75As+) selektiv als zweite Störatomionen, die eine Leitfähigkeit vom n-Typ aufweisen, in die aktive Region 30 auf der Hauptfläche des Halbleitersubstrats 1 und eine Störatomionenimplantationsschicht 8p der Polysiliziumschicht 8 hinein implantiert, um Störatomionenimplantationsschichten 13n in der aktiven Region 31 des Halbleitersubstrats 1 auszubilden und außerdem selektiv eine Störatomionenimplantationsschicht 14n in einem Teil einer Störatomionenimplantationsschicht 15p zu bilden. Die Implantation der Arsenionen (75As+) 12 erfolgt zum Beispiel unter den Bedingungen einer Dosis von 5 × 1015 cm-2 und einer Beschleunigungsenergie von etwa 120 keV.
  • Als Nächstes wird, nachdem der Photoresist 11 entfernt wurde, eine Wärmebehandlung ausgeführt, um die Störatomionen (Arsenionen 75As+) 12 in den Störatomionenimplantationsschichten 13n der aktiven Region 30, die Störatomionen (Arsenionen 75As+) 12 in der Störatomionenimplantationsschicht 14n der Polysiliziumschicht 8 und die Störatomionen (Bor-Ionen 11B+) 11 in der Störatomionenimplantationsschicht 15p zu aktivieren, so dass die Source-Regionen 13 in der aktiven Region 30 ausgebildet werden und die Katodenregion 14A, die durch die Dünnfilm-Halbleiterschicht vom n-Typ 14 gebildet wird, die die Störatomionen enthält, die die Leitfähigkeit vom n-Typ aufweisen, und die Anodenregion 15A, die durch die Dünnfilm-Halbleiterschicht vom p-Typ 15 gebildet wird, die die Störatomionen enthält, die die Leitfähigkeit vom p-Typ aufweisen, in der Polysiliziumschicht 8 ausgebildet werden, wie in 13 veranschaulicht. In diesem Schritt erfolgt die Wärmebehandlung zum Aktivieren der Störatomionen in einer Atmosphäre bei einer Temperatur von zum Beispiel etwa 1000°C.
  • Als Nächstes wird der Zwischenschichtisolierfilm 16 beispielsweise durch CVD auf der gesamten Hauptfläche des Halbleitersubstrats 1 ausgebildet, um die Polysiliziumschicht 8 zu bedecken. Danach werden, wie in 14 veranschaulicht, die dritten Kontaktlöcher 17, die in den Zwischenschichtisolierfilm 16 eindringen, um die Source-Regionen 13 und Kanalbildungsregionen 4 teilweise freizulegen, das erste Kontaktloch 18, das den Zwischenschichtisolierfilm 16 durchdringt, um die Katodenregion teilweise freizulegen, und das zweite Kontaktloch 19, das den Zwischenschichtisolierfilm 16 durchdringt, um die Anodenregion teilweise freizulegen, ausgebildet.
  • Als Nächstes wird auf dem Zwischenschichtisolierfilm 16 ein metallischer Film beispielsweise aus Al oder Al-Legierung durch Sputtern ausgebildet, so dass das erste Kontaktloch 18, das zweite Kontaktloch 19 und das dritte Kontaktloch 17 ausgefüllt werden. Der metallische Film wird dann strukturiert, um die Katodenelektrode 21, die Anodenelektrode 22 und die Source-Elektrode 20 zu bilden, wie in 7 veranschaulicht. Die Katodenelektrode 21 wird elektrisch und metallurgisch mit der Katodenregion 14A durch das erste Kontaktloch 18 verbunden. Die Anodenelektrode 22 wird elektrisch und metallurgisch mit der Anodenregion 15A durch das zweite Kontaktloch 19 verbunden. Die Source-Elektrode 20 wird elektrisch und metallurgisch mit der Source-Regionen 13 und der Kanalbildungsregionen 4 durch die dritten Kontaktlöcher 17 verbunden. Die pn-Übergangsgrenzfläche 23, an der die Anodenregion vom p-Typ 15A in Kontakt mit der Katodenregion vom n-Typ 14A steht, wird direkt unter dem Zwischenkontaktlochabschnitt 16a des Zwischenschichtisolierfilms 16 zwischen dem ersten Kontaktloch 18 und dem zweiten Kontaktloch 19 ausgebildet.
  • Danach wird die Drain-Region des ersten Leitfähigkeitstyps in der Rückseite des Halbleitersubstrats gegenüber der Hauptfläche ausgebildet, so dass im Wesentlichen die Transistorzellen 35 vollendet werden, die den Leistungs-MOSFET implementieren.
  • Bei der oben erwähnten Ionenimplantation beträgt die Dosis des Bor-Ionen 9 bevorzugt etwa 1 × 1014 cm-2 bis 5 × 1014 cm-2, und die Dosis des Arsens 12 beträgt etwa 1 × 1015 cm-2 bis 1 × 1016 cm-2. Wenn die Dosen geringer als die jeweiligen Bereiche sind, so sind die Widerstandswerte der Regionen übermäßig hoch. Wenn andererseits die Dosen höher als die jeweiligen Bereiche sind, so liegen die Konzentrationen der Störatome nahe an der Feststofflöslichkeitsgrenze der Störatome zu Silizium und lassen sich nur schwierig steuern.
  • 15 ist eine Draufsicht des Hauptabschnitts, die Kontaktlöcher veranschaulicht, die durch das Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung 100B gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet werden. Das erste Kontaktloch 18 und das zweite Kontaktloch 19 haben zum Beispiel jeweils eine Größe von 40 µm × 360 µm. In diesem Fall enthält die Halbleitervorrichtung 100B eine Temperaturabfühldiode 101. Jedoch enthalten einige Halbleitervorrichtungen mehrere Temperaturabfühldioden 101, die in Reihe geschaltet sind, um die Detektionsspannung zu erhöhen.
  • Der größte Teil des Stroms I, der von der Anodenelektrode 22 durch die pn-Übergangsgrenzfläche 23 fließt, fließt zwischen dem ersten Kontaktlochende 18a und dem zweiten Kontaktlochende 19a. Dementsprechend ist die Länge Lpx des Pfades des Stroms, der in der Anodenregion vom p-Typ 15A fließt, gleich der Distanz zwischen dem zweiten Kontaktlochende 19a und der pn-Übergangsgrenzfläche 23, und die Länge Lnx des Pfades des Stroms, der in der Katodenregion vom n-Typ 14A fließt, ist gleich der Distanz zwischen dem ersten Kontaktlochende 18a und der pn-Übergangsgrenzfläche 23. Lnx + Lpx = Lo ist darum die Distanz zwischen dem ersten Kontaktlochende 18a und dem zweiten Kontaktlochende 19a und ist auch die Distanz zwischen den beiden Enden des Zwischenschichtisolierfilms 16.
  • 16 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen Störatomkonzentration und -tiefe veranschaulicht. Im vorliegenden Text wird die Störatomkonzentration durch sekundäre Ionenmassenspektroskopie (SIMS) gemessen. Die Bor-Konzentration beträgt etwa 2 × 1019 cm-3, und die Arsen-Konzentration beträgt etwa 1 × 1020 cm-3. Der Widerstandswert der Katodenregion vom n-Typ 14A ist höher als der Widerstandswert der Anodenregion vom p-Typ 15A, obgleich die Arsen-Konzentration höher ist als die Bor-Konzentration. Als Grund dafür wird angenommen, dass die Katodenregion vom n-Typ 14A als ein Kompensations-Polysiliziumwiderstand dient und die Trägerstreuung verstärkt.
  • 17 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen Schichtwiderstand und Variation veranschaulicht. Das Schaubild veranschaulicht die Tendenz der Variation, mit einem Ansteigen der Schichtwiderstände zuzunehmen. Wenn also der Schichtwiderstand Rsn der Katodenregion vom n-Typ 14A größer ist als der Schichtwiderstand Rsp der Anodenregion vom p-Typ 15A, so ist die Variation von Rsn größer als die Variation von Rsp. Unter den oben erwähnten Ionenimplantationsbedingungen beträgt Rsn etwa 400 Ω/□, und Rsp beträgt etwa 150 Ω/□, wie oben beschrieben. Im vorliegenden Text werden die Variationen durch die Standardabweichungen s dargestellt. Die Standardabweichungen s von Rsn und Rsp betragen etwa 60 bzw. 1,0.
  • Wie oben beschrieben, ist der Schichtwiderstand Rsn der Katodenregion vom n-Typ 14A größer als der Schichtwiderstand Rsp der Anodenregion vom p-Typ 15A. Im Fall des Ausbildens der Katodenregion vom n-Typ 14A in einer gegenseitig kompensierenden Weise wird die Variation des Schichtwiderstands Rsn der Katodenregion vom n-Typ 14A durch den Einfluss der Störatomkonzentration der Anodenregion vom p-Typ 15A groß.
  • Indem man also Lnx kürzer einstellt als Lpx, um den Wert und die Variation von Rpnx zu verringern, kann die Genauigkeit der Temperaturdetektion unter Verwendung von Vf der Temperaturabfühldiode 101 verbessert werden.
  • Wenn der Schritt des Implantierens der Bor-Ionen 9 und der Schritt des Implantierens der Arsenionen 12 in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden oder die Dosis der Arsenionen 12 weiter erhöht wird, so ist Rsn < Rsp. In einem solchen Fall können der Wert und die Variation von Vf verringert werden, indem man Lpx auf einen Bereich von 0,1 ≤ Lpx/Lnx ≤ 0,9 einstellt, wodurch die Temperaturdetektionsgenauigkeit verbessert wird.
  • In der obigen Beschreibung besteht die Temperaturabfühldiode 101 aus einer einzelnen Diode. Das Gleiche gilt jedoch auch für den Fall, wo die Temperaturabfühldiode 101 aus mehreren Dioden besteht. Wenn mehrere Temperaturabfühldiodeneinheiten in Reihe geschaltet sind, so kann die Variation durch Anwenden der vorliegenden Erfindung auf jede Temperaturabfühldiodeneinheit verringert werden.
  • In der obigen Beschreibung der Halbleitervorrichtung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besteht das Halbleitersubstrat aus einem Siliziumhalbleitersubstrat. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine in dieser Weise konfigurierte Halbleitervorrichtung beschränkt und kann auch auf eine Halbleitervorrichtung angewendet werden, die beispielsweise ein Halbleitersubstrat aus Siliziumcarbid (SiC) oder Galliumnitrid (GaN) enthält, solange jede Temperaturabfühldiode in der Halbleitervorrichtung aus einer Dünnfilm-Halbleiterschicht besteht.
  • Darüber hinaus besteht in der obigen Beschreibung der Halbleitervorrichtung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Dünnfilm-Halbleiterschicht, in der die Temperaturabfühldiode ausgebildet ist, aus einer Polysiliziumschicht. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt, wie sie eingangs der Spezifikation beschrieben wurde, und kann zum Beispiel auch auf eine Halbleitervorrichtung angewendet werden, die eine amorphe Halbleiterschicht verwendet.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Wie oben beschrieben, enthält die Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Temperaturabfühldiode mit höherer Temperaturdetektionsgenauigkeit. Die vorliegende Erfindung ist darum für Halbleitervorrichtungen nützlich, die Leistungsbauelemente und Temperaturabfühldioden enthalten, wie zum Beispiel intelligente Leistungsbauelemente und Leistungs-ICs.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    HALBLEITERSUBSTRAT
    2
    DIODENSCHUTZREGION
    4
    KANALBILDUNGSREGION
    3
    GRABEN
    5
    GATE-ISOLIERFILM
    6
    GATE-ELEKTRODE
    7
    ISOLIERFILM
    8
    POLYSILIZIUMSCHICHT
    9
    BOR-ION
    11
    PHOTORESIST
    12
    ARSEN-ION
    13
    SOURCE-REGION
    14
    DÜNNFILM-HALBLEITERSCHICHT
    14A
    KATODENREGION
    15
    DÜNNFILM-HALBLEITERSCHICHT
    15A
    ANODENREGION
    16
    ZWISCHENSCHICHTISOLIERFII,M
    17
    DRITTES KONTAKTLOCH
    18
    ERSTES KONTAKTLOCH
    18A
    ERSTES KONTAKTLOCHENDE
    19
    ZWEITES KONTAKTLOCH
    19A
    ZWEITES KONTAKTLOCHENDE
    20
    SOURCE-ELEKTRODE
    21
    KATODENELEKTRODE
    22
    ANODENELEKTRODE
    23
    PN-ÜBERGANGSGRENZFLÄCHE
    100A, 100B
    HALBLEITERVORRICHTUNG
    101
    TEMPERATURABFÜHLDIODE
    Rsn
    SCHICHTWIDERSTAND IN REGION VOM N-TYP
    Rsp
    SCHICHTWIDERSTAND IN REGION VOM P-TYP
    Ln, Lnx
    LÄNGE DES STROMPFADES DER KATODENREGION
    Lp, Lpx
    LÄNGE DES STROMPFADES DER ANODENREGION
    Rn, Rnx
    WIDERSTAND FÜR Ln, Lnx
    Rp, Rpx
    WIDERSTAND FÜR Lp, Lpx
    Rcn, Rcp
    KONTAKTWIDERSTAND
    Lo
    GESAMTLÄNGE DER STROMPFADEN DER KATODEN- UND ANODENREGIONEN

Claims (6)

  1. Halbleitervorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Katodenregion (14A), die auf einem Isolierfilm (7) angeordnet ist und aus einer Dünnfilm-Halbleiterschicht (14) von einem ersten Leitfähigkeitstyp besteht; eine Anodenregion (15A), die auf dem Isolierfilm (7) angeordnet ist, um einen pn-Übergang mit der Katodenregion (14A) zu bilden, und aus einer Dünnfilm-Halbleiterschicht (15) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp besteht; einen Zwischenschichtisolierfilm (16), der die Katoden- und Anodenregionen (14A, 15A) bedeckt; eine Katodenelektrode (21), die auf dem Zwischenschichtisolierfilm (16) angeordnet ist und mit der Katodenregion (14A) durch ein erstes Kontaktloch (18) verbunden ist, das den Zwischenschichtisolierfilm (16) durchdringt; und eine Anodenelektrode (22), die auf dem Zwischenschichtisolierfilm (16) angeordnet ist und mit der Anodenregion (15A) durch ein zweites Kontaktloch (19) verbunden ist, das den Zwischenschichtisolierfilm (16) durchdringt, wobei unter den Strompfaden in den Katoden- und Anodenregionen (14A, 15A) die Länge des Strompfades in einer der Katoden- und Anodenregionen (14A, 15A), die einen größeren Schichtwiderstand hat, kürzer ist als die Länge des anderen Strompfades, wobei sich der Strompfad in der Katodenregion (14A) von einer Grenzfläche des pn-Übergangs zu einem Ende des ersten Kontaktlochs (18) erstreckt, das der Grenzfläche am nächsten liegt, wobei sich der Strompfad in der Anodenregion (15A) von der Grenzfläche zu einem Ende des zweiten Kontaktlochs (19) erstreckt, das der Grenzfläche am nächsten liegt.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei Folgendes erfüllt ist, wenn der Schichtwiderstand der Katodenregion (14A) größer ist als der Schichtwiderstand der Anodenregion (15A): 0,1 ≤ ( Lnx / Lpx ) ≤ 0,9
    Figure DE112014005661B4_0018
     wobei Lnx und Lpx die Längen der Strompfade in der Katoden- bzw. Anodenregion sind.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei Folgendes erfüllt ist, wenn der Schichtwiderstand der Katodenregion (14A) kleiner ist als der Schichtwiderstand der Anodenregion (15A): 0,1 ≤ ( Lnx / Lnx ) ≤ 0,9
    Figure DE112014005661B4_0019
    wobei Lnx und Lpx die Längen der Strompfade in der Katoden- bzw. Anodenregion sind.
  4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Dünnfilm-Halbleiterschichten des ersten und des zweiten Leitfähigkeitstyps Polysiliziumschichten sind.
  5. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, das Folgendes umfasst: Implantieren erster Störionen in eine Dünnfilm-Halbleiterschicht, die auf einem Isolierfilm (7) angeordnet ist; Implantieren zweiter Störionen in einem Teil der Dünnfilm-Halbleiterschicht, nachdem die ersten Störionen implantiert wurden; Aktivieren der ersten und zweiten Störionen, um eine Anodenregion (15A) in einer Region auszubilden, nachdem die ersten Störionen implantiert wurden, und eine Katodenregion (14A) in einer Region zu bilden, nachdem die zweiten Störionen implantiert wurden, um einen pn-Übergang mit der Anodenregion (15A) zu bilden; Ausbilden eines Zwischenschichtisolierfilms (16), der die Dünnfilm-Halbleiterschicht bedeckt; und Ausbilden eines ersten Kontaktlochs (18), das den Zwischenschichtisolierfilm (16) durchdringt, um einen Teil der Katodenregion (14A) freizulegen, und Ausbilden eines zweiten Kontaktlochs (19), das den Zwischenschichtisolierfilm (16) durchdringt, um einen Teil der Anodenregion (15A) freizulegen, wobei Folgendes erfüllt ist: 0,1 ≤ ( Lnx / Lpx ) ≤ 0,9
    Figure DE112014005661B4_0020
     wobei Lnx die Länge eines Strompfades ist, der sich von einer Grenzfläche des pn- Übergangs zu einem Ende des ersten Kontaktlochs (18) erstreckt, das der Grenzfläche am nächsten liegt, und Lpx die Länge eines Strompfades ist, der sich von der Grenzfläche zu einem Ende des zweiten Kontaktlochs (19) erstreckt, das der Grenzfläche am nächsten liegt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Dosis der ersten Störionen 1 × 1014 cm-2 bis 5 × 1014 cm-2 beträgt und die Dosis der zweiten Störionen etwa 1 × 1015 cm-2 bis 1 × 1016 cm-2 beträgt.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6528594B2 (ja) * 2015-08-18 2019-06-12 富士電機株式会社 半導体装置
DE102016102493B3 (de) * 2016-02-12 2017-07-20 Infineon Technologies Ag Halbleitervorrichtung mit einem temperatursensor, temperatursensor und verfahren zum herstellen einer halbleitervorrichtung mit einem temperatursensor
JP6640639B2 (ja) * 2016-03-31 2020-02-05 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体デバイス及び半導体装置
CN106206323B (zh) * 2016-08-31 2019-02-12 中国科学院微电子研究所 碳化硅金属氧化物半导体场效应管及其制作方法
TWI655748B (zh) * 2016-12-16 2019-04-01 通嘉科技股份有限公司 具有熱敏單元的垂直雙擴散金氧半功率元件
CN109728081A (zh) * 2017-10-31 2019-05-07 比亚迪股份有限公司 一种igbt芯片及其制备方法
JP6954237B2 (ja) * 2018-07-04 2021-10-27 株式会社デンソー 半導体装置
JP7456268B2 (ja) 2020-04-28 2024-03-27 富士電機株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06117942A (ja) 1992-10-06 1994-04-28 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置
JPH07153920A (ja) 1993-11-30 1995-06-16 Nec Corp 半導体装置
JP2000031290A (ja) 1998-07-10 2000-01-28 Nissan Motor Co Ltd 半導体装置
JP2002190575A (ja) 2000-12-21 2002-07-05 Toyota Industries Corp 半導体装置およびその製造方法
JP4620889B2 (ja) 2001-03-22 2011-01-26 三菱電機株式会社 電力用半導体装置
JP2011066184A (ja) 2009-09-17 2011-03-31 Renesas Electronics Corp 半導体装置、及びその製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03188661A (ja) * 1989-12-18 1991-08-16 Toshiba Corp 樹脂封止型半導体装置
WO2007006337A1 (en) * 2005-07-13 2007-01-18 Freescale Semiconductor, Inc. A temperature sensing device
US7659168B2 (en) * 2005-11-03 2010-02-09 International Business Machines Corporation eFuse and methods of manufacturing the same
JP5381420B2 (ja) * 2008-07-22 2014-01-08 富士電機株式会社 半導体装置
US9111751B2 (en) * 2010-12-21 2015-08-18 Mitsubishi Electric Corporation Silicon carbide semiconductor device and method of fabricating same
CN104247014B (zh) * 2012-08-09 2017-04-12 富士电机株式会社 半导体装置及其制造方法
JP6083470B2 (ja) * 2013-06-12 2017-02-22 富士電機株式会社 半導体装置の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06117942A (ja) 1992-10-06 1994-04-28 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置
JPH07153920A (ja) 1993-11-30 1995-06-16 Nec Corp 半導体装置
JP2000031290A (ja) 1998-07-10 2000-01-28 Nissan Motor Co Ltd 半導体装置
JP2002190575A (ja) 2000-12-21 2002-07-05 Toyota Industries Corp 半導体装置およびその製造方法
JP4620889B2 (ja) 2001-03-22 2011-01-26 三菱電機株式会社 電力用半導体装置
JP2011066184A (ja) 2009-09-17 2011-03-31 Renesas Electronics Corp 半導体装置、及びその製造方法

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