DE112021000786B4

DE112021000786B4 - Elektronische bauelemente und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE112021000786B4
Application number: DE112021000786.6T
Authority: DE
Inventors: Bungo Tanaka
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2020-03-03
Filing date: 2021-02-22
Publication date: 2023-09-28
Anticipated expiration: 2041-02-23
Also published as: WO2021177071A1; DE112021000786T5; CN115244692A; JPWO2021177071A1; US20230058805A1

Abstract

Ein elektronisches Bauelement (1), aufweisend:eine erste Isolierschicht (15), die Verunreinigungen enthält;einen Dünnschichtwiderstand (35), der auf der ersten Isolierschicht (15) ausgebildet ist; undeine Sperrschicht (17), die in mindestens einem Teil eines Bereichs zwischen dem Dünnschichtwiderstand (35) und der ersten Isolierschicht (15) ausgebildet ist und eine Übertragung der Verunreinigungen behindert,wobei die erste Isolierschicht (15) eine erste Oberfläche (15a) und einen konkaven Abschnitt (15b) aufweist, der in Bezug auf die erste Oberfläche ausgehöhlt ist, undwobei die Sperrschicht (17) in den konkaven Abschnitt (15b) eingebettet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung bezieht sich auf elektronische Bauelemente sowie Verfahren zu deren Herstellung.
HINTERGRUND
Patentliteratur 1 offenbart ein elektrisches Bauelement, das ein auf einem ersten Zwischenschichtisolierfilm gebildetes Erstschicht-Metallverdrahtungsmuster, einen zweiten Zwischenschichtisolierfilm, mit dem das Erstschicht-Metallverdrahtungsmuster bedeckt ist, einen auf dem zweiten Zwischenschichtisolierfilm gebildeten CrSi-Dünnschichtwiderstand und einen ersten elektrisch leitenden Stecker, der den CrSi-Dünnschichtwiderstand und das Erstschicht-Metallverdrahtungsmuster elektrisch miteinander verbindet, aufweist.
- ZITATLISTE
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2005 - 235 995 A Die Druckschriften US 2015 / 0 115 410 A1 , US 2002 / 0 192 886 A1 , US 2012 / 0 075 029 A1 und US 2009 / 0 302 993 A1 offenbaren jeweils weiteren Stand der Technik.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Lösung des Problems
Ein elektronisches Bauelement gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist eine erste Isolierschicht, die Verunreinigungen enthält, einen Dünnschichtwiderstand, der auf der ersten Isolierschicht ausgebildet ist, und eine Sperrschicht auf, die in mindestens einem Teil eines Bereichs zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der ersten Isolierschicht ausgebildet ist und die Übertragung der Verunreinigungen behindert.
Ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet einen Schritt zur Bildung einer unteren Verdrahtungsschicht durch Sputtern unter Verwendung eines Inertgases, einen ersten Schritt zur Bildung einer ersten Isolierschicht, um die untere Verdrahtungsschicht zu bedecken, einen zweiten Schritt zur Bildung einer Sperrschicht auf der ersten Isolierschicht, die die Übertragung von Zusammensetzungen des Inertgases, das in der ersten Isolierschicht enthalten ist, behindert, und einen dritten Schritt zur Bildung eines Dünnschichtwiderstands auf der Sperrschicht, um zu ermöglichen, dass mindestens ein Teil des Dünnschichtwiderstands die Sperrschicht überlappt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine schematische Draufsicht auf ein elektronisches Bauelement gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und eine Draufsicht auf eine Form, in der ein Dünnschichtwiderstand gemäß einem ersten Konfigurationsbeispiel eingebaut ist.
2 ist eine Querschnittsansicht entlang der in 1 dargestellten Linie II-II.
3 ist eine vergrößerte Ansicht der in 2 dargestellten Region III.
4 ist eine vergrößerte Ansicht der in 2 dargestellten Region IV.
5 ist eine Draufsicht auf einen Dünnschichtwiderstand.
6 ist eine Querschnittsansicht entlang der in 5 gezeigten Linie VI-VI.
7A ist eine Querschnittsansicht eines Teils, der 2 entspricht, des in 1 gezeigten elektronischen Bauelements und ist eine Querschnittsansicht zur Erläuterung eines Beispiels für ein Verfahren zur Herstellung des elektronischen Bauelements.
7B ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7A folgt.
7C ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7B folgt.
7D ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7C folgt.
7E ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7D folgt.
7F ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7E folgt.
7G ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7F folgt.
7H ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7G folgt.
71 ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7H folgt.
7J ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7I folgt.
7K ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7J folgt.
7L ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7K folgt.
7M ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7L folgt.
7N ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7M folgt.
7O ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7N folgt.
7P ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7O folgt.
7Q ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7P folgt.
7R ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7Q folgt.
7S ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7R folgt.
7T ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7S folgt.
7U ist eine Querschnittsansicht, die einen Schritt beschreibt, der auf den von 7T folgt.
8 ist eine Querschnittsansicht, die ein elektronisches Bauelement gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
9 ist eine Querschnittsansicht, die ein elektronisches Bauelement zeigt, das keine Sperrschicht aufweist.
10 ist ein Diagramm, das die Variationen des Oberflächenwiderstands des Dünnschichtwiderstands in der Ebene zeigt.
11 ist eine schematische Draufsicht auf ein elektronisches Bauelement gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
12 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine elektrische Struktur gemäß dem ersten Konfigurationsbeispiel der elektronischen Komponente gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform und der elektronischen Komponente gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform zeigt.
13 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine elektrische Struktur gemäß einem zweiten Konfigurationsbeispiel der elektronischen Komponente gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform und der elektronischen Komponente gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform zeigt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
<Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung>
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
«Erste bevorzugte Ausführungsform»
1 ist eine schematische Draufsicht, die ein elektronisches Bauelement 1 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und ist eine Draufsicht, die eine Form zeigt, in die eine Sperrschicht 17 gemäß einem ersten Konfigurationsbeispiel eingearbeitet ist.
Das elektronische Bauelement 1 ist ein Halbleiterbauelement, das verschiedene funktionale Bauelemente aufweist, die aus Leitermaterialien oder Halbleitermaterialien oder durch Nutzung der Eigenschaften usw. solcher Halbleitermaterialien gebildet werden. Das elektronische Bauelement 1 enthält eine Halbleiterschicht 2, die ein Beispiel für ein Trägersubstrat ist.
Die Halbleiterschicht 2 hat die Form eines rechteckigen Parallelepipeds. Die Halbleiterschicht 2 weist eine erste Hauptoberfläche 3 auf einer Seite, eine zweite Hauptoberfläche 4 auf der anderen Seite und Seitenflächen 5A, 5B, 5C und 5D, die die erste Hauptoberfläche 3 und die zweite Hauptoberfläche 4 miteinander verbinden. Die erste Hauptoberfläche 3 ist die Oberfläche, in der das Bauelement gebildet wird. Die erste Hauptoberfläche 3 und die zweite Hauptoberfläche 4 sind jeweils viereckig (in dieser Ausführungsform quadratisch) in einer Draufsicht aus ihren Normalenrichtung aus gesehen (im Folgenden einfach als „Draufsicht“ bezeichnet).
Die Halbleiterschicht 2 kann eine Si-Halbleiterschicht mit Si (Silizium) sein. Die Si-Halbleiterschicht kann eine geschichtete (laminierte) Struktur mit einem Si-Halbleitersubstrat und einer Si-Epitaxieschicht aufweisen. Die Si-Halbleiterschicht kann auch eine Einschichtstruktur aufweisen, die aus einem Si-Halbleitersubstrat gebildet ist.
Die Halbleiterschicht 2 kann eine SiC-Halbleiterschicht sein, die SiC (Siliziumkarbid) enthält. Die SiC-Halbleiterschicht kann eine geschichtete (laminierte) Struktur mit einem SiC-Halbleitersubstrat und einer SiC-Epitaxieschicht aufweisen. Die SiC-Halbleiterschicht kann auch eine Einschichtstruktur aufweisen, die aus einem SiC-Halbleitersubstrat gebildet ist.
Bei der Halbleiterschicht 2 kann es sich um eine Verbundhalbleiterschicht aus Verbundhalbleitermaterialien handeln. Die Verbundhalbleiterschicht kann eine geschichtete (laminierte) Struktur aufweisen mit einem Verbundhalbleitersubstrat und einer Verbundhalbleiterepitaxieschicht. Die Verbundhalbleiterschicht kann eine Einzelschichtstruktur aufweisen, die aus einem Verbundhalbleitersubstrat gebildet ist.
Bei dem Verbundhalbleitermaterial kann es sich um ein Verbundhalbleitermaterial der Gruppe III-V handeln. Die Halbleiterschicht 2 kann mindestens eines der folgenden Materialien enthalten: AlN (Aluminiumnitrid), InN (Indiumnitrid), GaN (Galliumnitrid) und GaAs (Galliumarsenid), von denen jedes ein Beispiel für ein Verbundhalbleitermaterial der Gruppe III-V ist.
Die Halbleiterschicht 2 weist einen Bauelementbereich 6 und einen Außenbereich 7. Der Bauelementbereich 6 ist ein Bereich, in dem ein funktionales Bauelement gebildet wird. Der Bauelementbereich 6 ist in einem Abstand von den Seitenflächen 5A bis 5D der Halbleiterschicht 2 in einem nach innen gerichteten Bereich angeordnet. In dieser Ausführungsform hat der Bauelementbereich 6 in der Draufsicht die Form des Buchstabens „L“. Die ebene (planare) Form des Bauelementbereichs 6 ist frei wählbar und nicht auf die in 1 dargestellte ebene Form beschränkt.
Das funktionale Bauelement wird durch Verwendung der ersten Hauptoberfläche 3 und/oder eines Oberflächenschichtabschnitts der ersten Hauptoberfläche 3 gebildet. Das funktionale Bauelement kann mindestens ein passives Bauelement, ein Halbleiter-Gleichrichterbauelement oder ein Halbleiter-Schaltbauelement sein. Das passive Bauelement kann ein passives Halbleiterbauelement sein.
Das passive Bauelement (passives Halbleiterbauelement) kann mindestens einen Widerstand, einen Kondensator oder eine Spule enthalten. Das Halbleiter-Gleichrichterbauelement kann mindestens eine pn-Übergangsdiode, eine Zenerdiode, eine Schottky-Sperrschichtdiode oder eine Fast-Recovery-Diode enthalten.
Das Halbleiter-Schaltbauelement kann mindestens eines der folgenden Bauelemente aufweisen: einen BJT (engl.: Bipolar Junction Transistor), einen MISFET (engl.: Metal Insulator Field Effect Transistor), einen IGBT (engl.: Insulated Gate Bipolar Junction Transistor) und einen JFET (engl.: Junction Field Effect Transistor).
Das funktionale Bauelement kann ein Schaltungsnetzwerk aufweisen, in dem mindestens zwei passive Bauelemente (passive Halbleiterbauelemente), ein Halbleiter-Gleichrichterbauelement und ein Halbleiter-Schaltbauelement miteinander kombiniert sind. Das Schaltungsnetzwerk kann einen Teil oder die Gesamtheit einer integrierten Schaltung bilden. Der integrierte Schaltung kann eine der folgenden Integrationen sein: SSI (engl.: Small Scale Integration), LSI (engl.: Large Scale Integration), MSI (engl.: Medium Scale Integration), VLSI (engl.: Very Large Scale Integration) oder ULSI (engl.: Ultra-Very Large Scale Integration).
Der Außenbereich 7 ist ein Bereich außerhalb des Bauelementbereichs 6. Der Außenbereich 7 enthält kein funktionales Bauelement. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Außenbereich 7 in einem Bereich zwischen den Seitenflächen 5A bis 5D und dem Bauelementbereich 6 abgegrenzt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Außenbereich 7 in der Draufsicht viereckig geformt. Die Anordnung und die flächige Form des Außenbereichs 7 sind frei wählbar und nicht auf die in 1 dargestellten Formen beschränkt. Der Außenbereich 7 kann in der Draufsicht an einem zentralen Abschnitt der ersten Hauptoberfläche 3 ausgebildet sein.
Das elektronisches Bauelement 1 enthält eine Widerstandsschaltung 10. Es können mehrere (zwei oder mehr) Widerstandsschaltungen 10 gebildet werden, obwohl in dieser Ausführungsform ein Beispiel mit einer einzelnen Widerstandsschaltung 10 gezeigt ist. Die Widerstandsschaltung 10 ist elektrisch mit einem funktionalen Bauelement verbunden.
Die Widerstandsschaltung 10 wird im Außenbereich 7 gebildet. Dadurch kann eine elektrische Beeinflussung des Bauelementbereichs 6 durch die Widerstandsschaltung 10 unterdrückt werden, und eine elektrische Beeinflussung der Widerstandsschaltung 10 durch den Bauelementbereich 6 kann verringert werden.
Die Widerstandsschaltung 10 ist beispielsweise im Außenbereich 7 angeordnet, um parasitäre Kapazitäten zwischen dem Bauelementbereich 6 und der Widerstandsschaltung 10 zu unterdrücken. Mit anderen Worten: Es ist möglich, das Rauschen zu verringern, indem man den Q-Wert einer elektronischen Schaltung erhöht.
Der Aufbau der Widerstandsschaltung 10 wird im Folgenden detailliert beschrieben. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der in 1 dargestellten Linie II-II. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der in 1 dargestellten Linie II-II. 3 ist eine vergrößerte Ansicht des in 2 dargestellten Bereichs III. 4 ist eine vergrößerte Ansicht des in 2 dargestellten Bereichs IV.
Wie in 2 bis 4 dargestellt, weist das elektronische Bauelement 1 eine isolierende geschichtete (laminierte) Struktur 12 auf, die auf der ersten Hauptoberfläche 3 der Halbleiterschicht 2 im Bauelementbereich 6 und im Außenbereich 7 ausgebildet ist. Die isolierende geschichtete Struktur 12 hat einen Schichtaufbau, bei dem mehrere (in dieser Ausführungsform vier) Isolierschichten aufeinander geschichtet sind.
In dieser Ausführungsform weist die isolierende geschichtete Struktur 12 eine erste Isolierschicht 13, eine zweite Isolierschicht 14, eine dritte Isolierschicht 15, eine Sperrschicht 17 und eine vierte Isolierschicht 16 auf, die in dieser Reihenfolge von der ersten Hauptoberfläche 3 der Halbleiterschicht 2 aus geschichtet sind.
Die Anzahl der Isolierschichten, die in der isolierenden geschichtete Struktur 12 geschichtet sind, ist frei wählbar und nicht auf die Anzahl der in 2 dargestellten Schichten beschränkt. Daher kann die isolierende geschichtete Struktur 12 Isolierschichten enthalten, deren Anzahl weniger als fünf beträgt, oder sie kann Isolierschichten enthalten, deren Anzahl sechs oder mehr beträgt.
Die erste bis vierte Isolierschicht 13 bis 16 und die Sperrschicht 17 haben jeweils eine Hauptoberfläche. Die Hauptoberflächen der ersten bis vierten Isolierschicht 13 bis 16 und die Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 sind jeweils flach ausgebildet. Die Hauptoberflächen der ersten bis vierten Isolierschicht 13 bis 16 und die Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 verlaufen jeweils parallel zur ersten Hauptoberfläche 3 der Halbleiterschicht 2. Die Hauptoberflächen der ersten bis vierten Isolierschicht 13 bis 16 und die Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 können jeweils eine Grundfläche sein. Mit anderen Worten, die Hauptoberflächen der ersten bis vierten Isolierschicht 13 bis 16 und die Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 können jeweils Schleifspuren aufweisen.
Die erste bis vierte Isolierschicht 13 bis 16 und die Sperrschicht 17 können jeweils eine geschichtete Struktur mit einer Siliziumoxidschicht und einer Siliziumnitridschicht aufweisen. In diesem Fall kann die Siliziumnitridschicht auf der Siliziumoxidschicht gebildet werden, und die Siliziumoxidschicht kann auf der Siliziumnitridschicht gebildet werden.
Die erste bis vierte Isolierschicht 13 bis 16 und die Sperrschicht 17 können jeweils eine Einschichtstruktur (einschichtige Struktur) mit einer Siliziumoxidschicht oder einer Siliziumnitridschicht aufweisen. Vorzugsweise sind die erste bis vierte Isolierschicht 13 bis 16 und die Sperrschicht 17 aus demselben Isoliermaterial hergestellt. Bei der vorliegenden Ausführungsform haben die erste bis vierte Isolierschicht 13 bis 16 und die Sperrschicht 17 jeweils eine einschichtige Struktur aus einer Siliziumoxidschicht.
Die dritte Isolierschicht 15 weist ein Siliziumoxidfilm auf, der z. B. durch HDP-CVD (engl.: High Density Plasma Chemical Vapor Deposition) gebildet wird. Die dritte Isolierschicht 15 kann eine Verunreinigung enthalten. Bei der Verunreinigung handelt es sich um eine Inertgaszusammensetzung, die z. B. beim Sputterätzen eines Metalldünnfilms oder eines Siliziumoxidfilms usw. verwendet wird. Die Verunreinigung kann z. B. Ar etc. sein.
Die Sperrschicht 17 ist ein Siliziumoxidfilm (TEOS-Film), der z. B. durch P-CVD (engl.: Plasma Chemical Vapor Deposition) hergestellt wird. Die Sperrschicht 17 behindert die Übertragung einer in der dritten Isolierschicht 15 enthaltenen Verunreinigung. Unter dem Gesichtspunkt, dass sie aus einem isolierenden Material gebildet ist, kann die Sperrschicht 17 als „isolierende Sperrschicht“ oder einfach als „fünfte Isolierschicht“ bezeichnet werden, in Abgrenzung zu den ersten bis vierten Isolierschichten 13 bis 16. Darüber hinaus kann die Sperrschicht 17 auch als Dünnschichtwiderstand-Trägerschicht, Dünnschichtwiderstand-Trägerisolierschicht oder ähnliches bezeichnet werden, da die Sperrschicht 17 eine Schicht ist, die einen Dünnschichtwiderstand 35 trägt, wie später beschrieben.
Die Dicken TI der ersten bis vierten Isolierschicht 13 bis 16 und die Dicke TI der Sperrschicht 17 können jeweils nicht weniger als 100 nm und nicht mehr als 3500 nm betragen. Die Dicke TI kann vorzugsweise nicht weniger als 100 nm und nicht mehr als 500 nm, nicht weniger als 500 nm und nicht mehr als 1000 nm, nicht weniger als 1000 nm und nicht mehr als 1500 nm, nicht weniger als 1500 nm und nicht mehr als 2000 nm, nicht weniger als 2000 nm und nicht mehr als 2500 nm, nicht weniger als 2500 nm und nicht mehr als 3000 nm, oder nicht weniger als 3000 nm und nicht mehr als 3500 nm betragen. Vorzugsweise beträgt die Dicke TI nicht weniger als 100 nm und nicht mehr als 1500 nm. Die Dicken TI der ersten bis vierten Isolierschicht 13 bis 16 und die Dicke TI der Sperrschicht 17 können gleich groß oder unterschiedlich sein.
Die isolierende geschichtete Struktur 12 enthält eine Vielzahl von Verdrahtungen, die in den ersten bis vierten Isolierschichten 13 bis 16 und in der Sperrschicht 17 ausgebildet sind. Das Ergebnis ist eine mehrschichtige Verdrahtungsstruktur. Genauer gesagt weist die isolierende geschichtete Struktur 12 eine Verdrahtungsschaltung bildende Schicht 21 und eine Widerstandsschaltung bildende Schicht 22 auf.
Die Verdrahtungsschaltung bildende Schicht 21 weist die erste Isolierschicht 13 und die zweite Isolierschicht 14 auf. Darüber hinaus enthält die Verdrahtungsschaltung bildende Schicht 21 eine Verdrahtungsschaltung, die in der ersten Isolierschicht 13 und in der zweiten Isolierschicht 14 ausgebildet ist. Die Verdrahtungsschaltung der Verdrahtungsschaltung bildenden Schicht 21 wird von dem Bauelementbereich 6 zu dem Außenbereich 7 geführt. Ein detaillierter Aufbau der Verdrahtungsschaltung bildenden Schicht 21 wird später beschrieben.
Die Widerstandsschaltung bildende Schicht 22 wird auf der Verdrahtungsschaltung bildenden Schicht 21 gebildet. Die Widerstandsschaltung bildende Schicht 22 weist die dritte Isolierschicht 15 und die vierte Isolierschicht 16 auf. Darüber hinaus enthält die Widerstandsschaltung bildende Schicht 22 die Widerstandsschaltung 10, die in der dritten Isolierschicht 15 und in der vierten Isolierschicht 16 ausgebildet ist. Die Widerstandsschaltung 10 ist über die Verdrahtungsschaltung der Verdrahtungsschaltung bildenden Schicht 21 elektrisch mit dem Bauelementbereich 6 (funktionales Bauelement) verbunden.
Die Widerstandsschaltung 10 weist beispielsweise einen Dünnschichtwiderstand 35, eine erste Durchgangselektrode 23 und eine zweite Durchgangselektrode 24, eine erste untere Verdrahtungsschicht 41 und eine zweite untere Verdrahtungsschicht 42, eine erste lange Durchgangselektrode 83 und eine zweite lange Durchgangselektrode 84 sowie eine erste obere Verdrahtungsschicht 61 und eine zweite obere Verdrahtungsschicht 62, wie in 1 und 2 dargestellt, auf. Diese werden im Folgenden im Detail beschrieben.
Die Widerstandsschaltung 10 weist die erste Durchgangselektrode 23 und die zweite Durchgangselektrode 24 (siehe 1 bis 3) auf. Die erste Durchgangselektrode 23 ist in die dritte Isolierschicht 15 und in die Sperrschicht 17 eingebettet und liegt an der Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 frei. Die zweite Durchgangselektrode 24 ist in der dritten Isolierschicht 15 und in der Sperrschicht 17 in einem Abstand von der ersten Durchgangselektrode 23 eingebettet und liegt von der Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 aus frei.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Durchgangselektrode 23 in der Draufsicht kreisförmig ausgebildet. Die ebene Form der ersten Durchgangselektrode 23 ist jedoch frei wählbar. Die erste Durchgangselektrode 23 kann eine polygonale Form, z. B. eine dreieckige, viereckige oder sechseckige Form, oder in der Draufsicht eine elliptische Form haben.
Die erste Durchgangselektrode 23 weist einen ersten Endabschnitt 23a auf einer Seite und einen zweiten Endabschnitt 23b auf der anderen Seite in Bezug auf die Normalenrichtung der Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 auf. Der erste Endabschnitt 23a ist von der Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 aus freigelegt. Der zweite Endabschnitt 23b befindet sich innerhalb der dritten Isolierschicht 15. Die erste Durchgangselektrode 23 hat eine verjüngte Form, sodass ihre Breite vom ersten Endabschnitt 23a zum zweiten Endabschnitt 23b hin in einer Querschnittsansicht abnimmt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der erste Endabschnitt 23a einen ersten vorstehenden Abschnitt 23c, der von der Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 in Richtung der vierten Isolierschicht 16 vorsteht, auf. Der erste vorstehende Abschnitt 23c wird von der Hauptoberfläche und der Seitenfläche der ersten Durchgangselektrode 23 gebildet.
Die erste Durchgangselektrode 23 hat eine geschichtete Struktur mit einer Hauptkörperschicht 25 und einer Sperrschicht 26. Die Hauptkörperschicht 25 ist in die dritte Isolierschicht 15 und in die Sperrschicht 17 eingebettet. Die Hauptkörperschicht 25 kann Wolfram (W) oder Kupfer (Cu) enthalten. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Hauptkörperschicht 25 aus einer einzigen Schicht gebildet, die eine Wolframschicht 27 ist.
Die Sperrschicht 26 befindet sich zwischen der dritten Isolierschicht 15 und der Hauptkörperschicht 25. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die Sperrschicht 26 eine geschichtete Struktur, bei der mehrere Elektrodenschichten übereinander geschichtet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Sperrschicht 26 eine Ti-Schicht 28 und eine TiN-Schicht 29 auf, die in dieser Reihenfolge aus der dritten Isolierschicht 15 gebildet werden. Die Ti-Schicht 28 ist in Kontakt mit der dritten Isolierschicht 15. Die TiN-Schicht 29 ist in Kontakt mit der Hauptkörperschicht 25. Die Sperrschicht 26 kann eine einschichtige Struktur aufweisen, die aus der Ti-Schicht 28 oder der TiN-Schicht 29 gebildet ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Durchgangselektrode 24 in der Draufsicht kreisförmig ausgebildet. Die ebene Form der zweiten Durchgangselektrode 24 ist jedoch frei wählbar. Die zweite Durchgangselektrode 24 kann eine polygonale Form haben, z. B. dreieckig, viereckig oder sechseckig, oder sie kann in der Draufsicht elliptisch sein.
Die zweite Durchgangselektrode 24 weist einen ersten Endabschnitt 24a auf einer Seite und einen zweiten Endabschnitt 24b auf der anderen Seite in Bezug auf die Normalenrichtung der Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 auf. Der erste Endabschnitt 24a ist von der Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 aus freigelegt. Der zweite Endabschnitt 24b befindet sich innerhalb der dritten Isolierschicht 15. Die zweite Durchgangselektrode 24 hat eine verjüngte Form, sodass ihre Breite vom ersten Endabschnitt 24a zum zweiten Endabschnitt 24b hin in einer Querschnittsansicht abnimmt.
In dieser Ausführungsform weist der erste Endabschnitt 24a einen zweiten vorstehenden Abschnitt 24c, der von der Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 in Richtung der vierten Isolierschicht 16 vorsteht, auf. Der zweite vorstehende Abschnitt 24c wird von der Hauptoberfläche und der Seitenfläche der zweiten Durchgangselektrode 24 gebildet.
Die zweite Durchgangselektrode 24 hat eine geschichtete Struktur mit einer Hauptkörperschicht 30 und einer Sperrschicht 31. Die Hauptkörperschicht 30 ist in die dritte Isolierschicht 15 und in die Sperrschicht 17 eingebettet. Die Hauptkörperschicht 30 kann Wolfram (W) oder Kupfer (Cu) enthalten. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Hauptkörperschicht 30 aus einer einzigen Schicht gebildet, die eine Wolframschicht 32 ist.
Die Sperrschicht 31 befindet sich zwischen der dritten Isolierschicht 15 und der Hauptkörperschicht 30. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die Sperrschicht 31 eine geschichtete Struktur, bei der mehrere Elektrodenschichten übereinander geschichtet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Sperrschicht 31 eine Ti-Schicht 33 und eine TiN-Schicht 34 auf, die in dieser Reihenfolge aus der dritten Isolierschicht 15 gebildet werden. Die Ti-Schicht 33 ist in Kontakt mit der dritten Isolierschicht 15. Die TiN-Schicht 34 ist in Kontakt mit der Hauptkörperschicht 30. Die Sperrschicht 31 kann eine einschichtige Struktur aufweisen, die aus der Ti-Schicht 33 oder der TiN-Schicht 34 gebildet ist.
Wie in 2 bis 4 dargestellt, enthält die Widerstandsschaltung 10 einen Dünnschichtwiderstand 35, der innerhalb der isolierenden geschichteten Struktur 12 ausgebildet ist. Der Dünnschichtwiderstand 35 wird auf der Widerstandsschaltung bildenden Schicht 22 gebildet. Mit anderen Worten: Der Dünnschichtwiderstand 35 ist auf der ersten Hauptoberfläche 3 ausgebildet. Genauer gesagt ist der Dünnschichtwiderstand 35 in einem Abstand von der ersten Hauptoberfläche 3 in der Schichtungsrichtung (Laminierrichtung) der isolierenden geschichteten Struktur 12 ausgebildet.
Der Dünnschichtwiderstand 35 ist im Außenbereich 7 ausgebildet. Dadurch kann ein elektrischer Einfluss des Dünnschichtwiderstands 35 auf den Bauelementbereich 6 unterdrückt werden sowie ein elektrischer Einfluss des Bauelementbereiches 6 auf den Dünnschichtwiderstand 35 unterdrückt werden. So ist es beispielsweise möglich, die parasitäre Kapazität zwischen dem Bauelementbereich 6 und dem Dünnschichtwiderstand 35 zu unterdrücken. Mit anderen Worten: Es ist möglich, das Rauschen zu verringern, indem man den Q-Wert einer elektronischen Schaltung erhöht.
Genauer gesagt ist der Dünnschichtwiderstand 35 in einem Bereich zwischen der Sperrschicht 17 und der vierten Isolierschicht 16 eingefügt. Der Dünnschichtwiderstand 35 ist in Form eines Films auf der Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 ausgebildet. Der Dünnschichtwiderstand 35 nimmt die Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 ein. Eine film- oder schichtförmige Verdrahtung mit Ausnahme des Dünnschichtwiderstands 35 ist auf der Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 im Bauelementbereich 6 und im Außenbereich 7 nicht ausgebildet.
Wie in 2 dargestellt, überlappt die Sperrschicht 17 den gesamten Dünnschichtwiderstand 35. In diesem Fall kann die Sperrschicht 17 die gesamte dritte Isolierschicht 15 bedecken. Die Sperrschicht 17 kann lediglich in mindestens einem Teil eines Bereichs zwischen dem Dünnschichtwiderstand 35 und der dritten Isolierschicht 15 eingefügt werden. Daher kann die Sperrschicht 17 so gestaltet sein, dass sie nur einen Teil des Dünnschichtwiderstands 35 überlappt. Die Sperrschicht 17 behindert die Übertragung von Verunreinigungen, sodass der Dünnschichtwiderstand 35 durch Einfügen der Sperrschicht 17 zwischen dem Dünnschichtwiderstand 35 und der dritten Isolierschicht 15 unempfindlich gegen Verunreinigungen wird.
5 ist eine Draufsicht auf den Dünnschichtwiderstand 35. 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI in 5. Der Dünnschichtwiderstand 35 ist so geformt, dass er die erste Durchgangselektrode 23 und die zweite Durchgangselektrode 24 überspannt (siehe 5 und 6). Der Dünnschichtwiderstand 35 ist also elektrisch mit der ersten Durchgangselektrode 23 und der zweiten Durchgangselektrode 24 verbunden. In der vorliegenden Ausführung ist der Dünnschichtwiderstand 35 in der Draufsicht viereckig (genauer gesagt: rechteckig). Die ebene Form des Dünnschichtwiderstands 35 ist frei wählbar und nicht auf eine viereckige Form beschränkt.
Der Dünnschichtwiderstand 35 weist einen ersten Endabschnitt 35a auf einer Seite, einen zweiten Endabschnitt 35b auf der anderen Seite und einen Verbindungsabschnitt 35c, der den ersten und zweiten Endabschnitt 35a und 35b miteinander verbindet, auf. Der erste Endabschnitt 35a bedeckt die erste Durchgangselektrode 23. Genauer gesagt, bedeckt der erste Endabschnitt 35a den ersten Endabschnitt 23a (erster vorstehender Abschnitt 23c) der ersten Durchgangselektrode 23. Der erste Endabschnitt 35a ist entlang der Hauptoberfläche und der Seitenfläche der ersten Durchgangselektrode 23 filmförmig ausgebildet.
Der zweite Endabschnitt 35b bedeckt die zweite Durchgangselektrode 24. Genauer gesagt überdeckt der zweite Endabschnitt 35b den ersten Endabschnitt 24a (zweiter vorstehender Abschnitt 24c) der zweiten Durchgangselektrode 24. Der zweite Endabschnitt 35b ist entlang der Hauptoberfläche und der Seitenfläche der zweiten Durchgangselektrode 24 filmförmig ausgebildet.
Der Verbindungsabschnitt 35c erstreckt sich bandförmig in einem Bereich zwischen dem ersten Endabschnitt 35a und dem zweiten Endabschnitt 35b. Bei der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich der Verbindungsabschnitt 35c bandförmig entlang einer geraden Linie, die den ersten Endabschnitt 35a und den zweiten Endabschnitt 35b miteinander verbindet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der erste Endabschnitt 35a, der zweite Endabschnitt 35b und der Verbindungsabschnitt 35c jeweils mit einer einheitlichen Breite ausgebildet.
Der Dünnschichtwiderstand 35 enthält Chromsilicid. Bei der vorliegenden Ausführungsform enthält der Dünnschichtwiderstand 35 kristallisiertes Chromsilicid. Der Dünnschichtwiderstand 35 ist ein sogenannter Metallsilizid-Dünnschichtwiderstand. Mit dem Dünnschichtwiderstand 35, bei dem es sich um einen Metallsilizid-Dünnschichtwiderstand handelt, können im Gegensatz zu leitfähigem Polysilizium usw. Schichtausdünnung und Flächenreduzierung in geeigneter Weise realisiert werden.
Dadurch ist es möglich, den Dünnschichtwiderstand 35 in einem Bereich zwischen der Sperrschicht 17 und der vierten Isolierschicht 16 in geeigneter Weise einzubauen und gleichzeitig die Ebenheit zu gewährleisten. Außerdem ist es möglich, die ebene Fläche des Dünnschichtwiderstands 35 entsprechend zu verkleinern und damit eine Designregel zu lockern. Dadurch ist es möglich, den Dünnschichtwiderstand 35 im Außenbereich 7 angemessen anzuordnen. Ebenso ist es möglich, einen elektrischen Einfluss zwischen dem Dünnschichtwiderstand 35 und dem Bauelementbereich 6 zu unterdrücken.
Der Dünnschichtwiderstand 35 kann mindestens eines der Chromsilizide CrSi, CrSi₂, CrSiN oder CrSiO enthalten. CrSiN ist auch Chromnitrid. CrSiO ist auch Chromoxid. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Dünnschichtwiderstand 35 aus CrSi.
Der Dünnschichtwiderstand 35 hat eine Dicke TR von 1 um oder weniger. Vorzugsweise ist die Dicke TR gleich oder kleiner als 500 nm. Besonders bevorzugt beträgt die Dicke TR nicht weniger als 0,1 nm und nicht mehr als 100 nm. Die Dicke TR kann nicht weniger als 0,1 nm und nicht mehr als 5 nm, nicht weniger als 5 nm und nicht mehr als 10 nm, nicht weniger als 10 nm und nicht mehr als 20 nm, nicht weniger als 20 nm und nicht mehr als 40 nm, nicht weniger als 40 nm und nicht mehr als 60 nm, nicht weniger als 60 nm und nicht mehr als 80 nm, oder nicht weniger als 80 nm und nicht mehr als 100 nm betragen. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Dicke TR nicht weniger als 1 nm und nicht mehr als 5 nm beträgt.
Der Flächenwiderstand RT des Dünnschichtwiderstands 35 kann vorzugsweise nicht weniger als 100 Ω/□ und nicht mehr als 50000 Ω/□ betragen. Die Einheit des Flächenwiderstandes ist identisch mit der Einheit Ω (Ohm) des elektrischen Widerstandes und wird zur Verdeutlichung, dass es sich hier um einen spezifischen Flächenwiderstand handelt, als Ω/□ angegeben. Der Flächenwiderstand RT kann vorzugsweise nicht weniger als 100 Ω/□ und nicht mehr als 5000 Ω/□, nicht weniger als 5000 Ω/□ und nicht mehr als 10000 Ω/□, nicht weniger als 10000 Ω/□ und nicht mehr als 15000 Ω/□, nicht weniger als 15000 Ω/□ und nicht mehr als 20000 Ω/□, nicht weniger als 20000 Ω/□ und nicht mehr als 25000 Ω/□, nicht weniger als 25000 Ω/□ und nicht mehr als 30000 Ω/□, nicht weniger als 30000 Ω/□ und nicht mehr als 35000 Ω/□, nicht weniger als 35000 Ω/□ und nicht mehr als 40000 Ω/□, nicht weniger als 40000 Ω/□ und nicht mehr als 45000 Ω/□ oder nicht weniger als 45000 Ω/□ und nicht mehr als 50000 Ω/□ betragen.
Der Chromgehalt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Dünnschichtwiderstands 35, kann vorzugsweise nicht weniger als 5 Gew.-% und nicht mehr als 50 Gew.-% betragen. Der Cr-Gehalt kann vorzugsweise nicht weniger als 5 Gew.-% und nicht mehr als 10 Gew.-%, nicht weniger als 10 Gew.-% und nicht mehr als 20 Gew.-%, nicht weniger als 20 Gew.-% und nicht mehr als 30 Gew.-%, nicht weniger als 30 Gew.-% und nicht mehr als 40 Gew.-%, oder nicht weniger als 40 Gew.-% und nicht mehr als 50 Gew.-% betragen.
Der Dünnschichtwiderstand 35 enthält eine Schnittmarke 38 (siehe 5). Die Schnittmarke 38 ist in 5 und 6 durch eine Punktschraffur dargestellt.
Die Schnittmarke 38 ist ein Bereich, in dem ein Teil des Dünnschichtwiderstands 35 (Chromsilicid) entfernt wurde. Genauer gesagt handelt es sich bei der Schnittmarke 38 um eine Laserbearbeitungsmarkierung, bei der ein Teil des Dünnschichtwiderstands 35 (Chromsilicid) durch eine Laserbestrahlungsmethode entfernt wurde.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Schnittmarke 38 am Verbindungsabschnitt 35c des Dünnschichtwiderstands 35 gebildet. Die Schnittmarke 38 kann entweder am ersten Endabschnitt 35a oder am zweiten Endabschnitt 35b oder an beiden Enden gebildet sein.
Die Schnittmarke 38 erstreckt sich in einer Richtung, die eine Richtung schneidet, in der sich der Dünnschichtwiderstand 35 erstreckt. Bei der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich die Schnittmarke 38 in einer Richtung, die senkrecht zu der Richtung verläuft, in der sich der Dünnschichtwiderstand 35 erstreckt. Die Schnittmarke 38 kann sich in der Richtung erstrecken, in der sich der Dünnschichtwiderstand 35 erstreckt.
Wie in 2 bis 4 dargestellt, enthält die Widerstandsschaltung 10 eine Schutzschicht 40, die den Dünnschichtwiderstand 35 bedeckt. Die Schutzschicht 40 befindet sich in einem Bereich zwischen der Sperrschicht 17 und der vierten Isolierschicht 16 und bedeckt den Dünnschichtwiderstand 35. Genauer gesagt ist die Schutzschicht 40 filmförmig entlang einer Oberfläche des Dünnschichtwiderstands 35 ausgebildet. Die Schutzschicht 40 überdeckt zusätzlich die Schnittmarke 38.
Die Schutzschicht 40 hat eine ebene Form haben, die der ebenen Form des Dünnschichtwiderstands 35 entspricht. Die Schutzschicht 40 kann eine Seitenfläche haben, die mit einer Seitenfläche des Dünnschichtwiderstands 35 zusammenhängend ist. Die Seitenfläche der Schutzschicht 40 kann so geformt sein, dass sie mit der Seitenfläche des Dünnschichtwiderstands 35 bündig ist.
Die Schutzschicht 40 kann eine geschichtete Struktur mit einer Siliziumoxidschicht und einer Siliziumnitridschicht aufweisen. In diesem Fall kann die Siliziumnitridschicht auf der Siliziumoxidschicht gebildet werden, oder die Siliziumoxidschicht kann auf der Siliziumnitridschicht gebildet werden. Die Schutzschicht 40 kann eine einschichtige Struktur aufweisen, die aus einer Siliziumoxidschicht oder einer Siliziumnitridschicht gebildet ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Schutzschicht 40 eine einschichtige Struktur aus einer Siliziumoxidschicht.
Die Dicke der Schutzschicht 40 kann vorzugsweise nicht weniger als 1 nm und nicht mehr als 5 um betragen. Die Dicke der Schutzschicht 40 kann vorzugsweise nicht weniger als 1 nm und nicht mehr als 10 nm, nicht weniger als 10 nm und nicht mehr als 50 nm, nicht weniger als 50 nm und nicht mehr als 100 nm, nicht weniger als 100 nm und nicht mehr als 200 nm, nicht weniger als 200 nm und nicht mehr als 400 nm, nicht weniger als 400 nm und nicht mehr als 600 nm, nicht weniger als 600 nm und nicht mehr als 800 nm, oder nicht weniger als 800 nm und nicht mehr als 1 um betragen.
Die Dicke der Schutzschicht 40 kann vorzugsweise nicht weniger als 1 um und nicht mehr als 1,5 um, nicht weniger als 1,5 um und nicht mehr als 2 um, nicht weniger als 2 um und nicht mehr als 2,5 um, nicht weniger als 2,5 um und nicht mehr als 3 um, nicht weniger als 3 um und nicht mehr als 3,5 um, nicht weniger als 3,5 um und nicht mehr als 4 um, nicht weniger als 4 um und nicht mehr als 4,5 um, oder nicht weniger als 4,5 um und nicht mehr als 5 um betragen.
Vorzugsweise ist die Dicke der Schutzschicht 40 gleich der oder größer als die Dicke TR des Dünnschichtwiderstands 35. Wenn die Schutzschicht 40 eine Dicke hat, die gleich oder größer ist als die Dicke TR des Dünnschichtwiderstands 35, ist es möglich, eine am Dünnschichtwiderstand 35 gebildete Wölbung angemessen zu vergraben.
Die Widerstandsschaltung 10 weist die erste untere Verdrahtungsschicht 41 und die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 auf. Die erste untere Verdrahtungsschicht 41 wird innerhalb der dritten Isolierschicht 15 gebildet. Genauer gesagt, wird die erste untere Verdrahtungsschicht 41 auf der Verdrahtungsschaltung bildenden Schicht 21 (zweite Isolierschicht 14) gebildet und mit der dritten Isolierschicht 15 bedeckt. Die erste untere Verdrahtungsschicht 41 ist über die erste Durchgangselektrode 23 elektrisch mit dem Dünnschichtwiderstand 35 verbunden.
Die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 wird innerhalb der dritten Isolierschicht 15 gebildet. Genauer gesagt, wird die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 auf der Verdrahtungsschaltung bildenden Schicht 21 (zweite Isolierschicht 14) gebildet und ist mit der dritten Isolierschicht 15 bedeckt. Die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 wird in einem Abstand von der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 gebildet. Die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 ist über die zweite Durchgangselektrode 24 elektrisch mit dem Dünnschichtwiderstand 35 verbunden.
Der Dünnschichtwiderstand 35 ist also in Reihe mit der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 und mit der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42 geschaltet. Der Dünnschichtwiderstand 35 wird auf einer Linie gebildet, die die erste untere Verdrahtungsschicht 41 und die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 in der Draufsicht miteinander verbindet. Bei der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich der Dünnschichtwiderstand 35 linear in einem Bereich zwischen der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 und der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42 in der Draufsicht.
Die erste untere Verdrahtungsschicht 41 und die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 haben jeweils eine erste Dicke TL1. Die erste Dicke TL1 kann vorzugsweise nicht weniger als 100 nm und nicht mehr als 3000 nm betragen. Die erste Dicke TL1 jeder der ersten und zweiten unteren Verdrahtungsschichten 41 und 42 kann vorzugsweise nicht weniger als 100 nm und nicht mehr als 500 nm, nicht weniger als 500 nm und nicht mehr als 1000 nm, nicht weniger als 1000 nm und nicht mehr als 1500 nm, nicht weniger als 1500 nm und nicht mehr als 2000 nm, nicht weniger als 2000 nm und nicht mehr als 2500 nm, oder nicht weniger als 2500 nm und nicht mehr als 3000 nm betragen.
Vorzugsweise ist die erste Dicke TL1 nicht kleiner als 100 nm und nicht größer als 1500 nm. Die erste Dicke TL1 der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 und die erste Dicke TL1 der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42 können voneinander abweichen. Vorzugsweise ist die erste Dicke TL1 der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 und die erste Dicke TL1 der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42 gleich groß.
Bezug nehmend auf 1 und 3 weist die erste untere Verdrahtungsschicht 41 einen ersten Endabschnitt 41a auf einer Seite, einen zweiten Endabschnitt 41b auf der anderen Seite und einen Verbindungsabschnitt 41c, der den ersten Endabschnitt 41a und den zweiten Endabschnitt 41b miteinander verbindet, auf. Der erste Endabschnitt 41a überlappt in der Draufsicht den ersten Endabschnitt 35a des Dünnschichtwiderstands 35. Der erste Endabschnitt 41a ist über die erste Durchgangselektrode 23 elektrisch mit dem ersten Endabschnitt 35a des Dünnschichtwiderstands 35 verbunden.
Der zweite Endabschnitt 41b befindet sich in der Draufsicht in einem Bereich außerhalb des Dünnschichtwiderstands 35. Bei der vorliegenden Ausführungsform befindet sich der zweite Endabschnitt 41b im Außenbereich 7. Der Verbindungsabschnitt 41c erstreckt sich bandförmig in einem Bereich zwischen dem ersten Endabschnitt 41a und dem zweiten Endabschnitt 41b in der Draufsicht. Bei der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich der Verbindungsabschnitt 41c bandförmig entlang einer geraden Linie, die den ersten Endabschnitt 41a und den zweiten Endabschnitt 41b miteinander verbindet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die erste untere Verdrahtungsschicht 41 eine geschichtete Struktur auf, in der eine Vielzahl von Elektrodenschichten aufeinander geschichtet sind. Die erste untere Verdrahtungsschicht 41 weist eine erste Sperrschicht 43, eine Hauptkörperschicht 44 und eine zweite Sperrschicht 45, die in dieser Reihenfolge von oben der Verdrahtungsschaltung bildenden Schicht 21 (zweite Isolierschicht 14) aus geschichtet sind, auf.
Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die erste Sperrschicht 43 eine geschichtete Struktur mit einer Ti-Schicht 46 und einer TiN-Schicht 47, die in dieser Reihenfolge von oben der Verdrahtungsschaltung bildenden Schicht 21 (zweite Isolierschicht 14) aus geschichtet sind. Die erste Sperrschicht 43 kann eine einschichtige Struktur haben, die aus der Ti-Schicht 46 oder der TiN-Schicht 47 gebildet ist.
Die Hauptkörperschicht 44 hat einen geringeren Widerstandswert als der Widerstandswert der ersten Sperrschicht 43 und der Widerstandswert der zweiten Sperrschicht 45. Die Hauptkörperschicht 44 hat eine Dicke, die die Dicke der ersten Sperrschicht 43 und die Dicke der zweiten Sperrschicht 45 übersteigt. Die Hauptkörperschicht 44 kann mindestens eines der folgenden Elemente enthalten: Al, Cu, eine AlSiCu-Legierung, eine AlSi-Legierung oder eine AlCu-Legierung. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die Hauptkörperschicht 44 eine einschichtige Struktur aus einer AlCu-Legierungsschicht 48.
Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die zweite Sperrschicht 45 eine geschichtete Struktur mit einer Ti-Schicht 49 und einer TiN-Schicht 50, die in dieser Reihenfolge von der oben der Hauptkörperschicht 44 aus geschichtet sind. Die zweite Sperrschicht 45 kann eine einschichtige Struktur haben, die aus der Ti-Schicht 49 oder der TiN-Schicht 50 gebildet ist.
Wie in 4 dargestellt, weist die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 einen ersten Endabschnitt 42a auf einer Seite, einen zweiten Endabschnitt 42b auf der anderen Seite und einen Verbindungsabschnitt 42c, der den ersten Endabschnitt 42a und den zweiten Endabschnitt 42b miteinander verbindet, auf. Der erste Endabschnitt 42a überlappt in der Draufsicht den zweiten Endabschnitt 35b des Dünnschichtwiderstands 35. Der erste Endabschnitt 42a ist über die zweite Durchgangselektrode 24 elektrisch mit dem zweiten Endabschnitt 35b des Dünnschichtwiderstands 35 verbunden.
Der zweite Endabschnitt 42b befindet sich in der Draufsicht in einem Bereich außerhalb des Dünnschichtwiderstands 35. Bei der vorliegenden Ausführungsform befindet sich der zweite Endabschnitt 42b im Außenbereich 7. Der Verbindungsabschnitt 42c erstreckt sich bandförmig in einem Bereich zwischen dem ersten Endabschnitt 42a und dem zweiten Endabschnitt 42b in der Draufsicht. Bei der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich der Verbindungsabschnitt 42c bandförmig entlang einer geraden Linie, die den ersten Endabschnitt 42a und den zweiten Endabschnitt 42b miteinander verbindet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 eine geschichtete Struktur, bei der mehrere Elektrodenschichten übereinander geschichtet sind. Die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 weist eine erste Sperrschicht 53, eine Hauptkörperschicht 54 und eine zweite Sperrschicht 55, die in dieser Reihenfolge von oben der Verdrahtungsschaltung bildenden Schicht 21 (zweite Isolierschicht 14) aus geschichtet sind.
Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die erste Sperrschicht 53 eine geschichtete Struktur mit einer Ti-Schicht 56 und einer TiN-Schicht 57, die in dieser Reihenfolge von oben der Verdrahtungsschaltung bildenden Schicht 21 (zweite Isolierschicht 14) aus geschichtet sind. Die erste Sperrschicht 53 kann eine einschichtige Struktur haben, die aus der Ti-Schicht 56 oder der TiN-Schicht 57 gebildet ist.
Die Hauptkörperschicht 54 hat einen geringeren Widerstandswert als der Widerstandswert der ersten Sperrschicht 53 und der Widerstandswert der zweiten Sperrschicht 55. Die Dicke der Hauptkörperschicht 54 ist größer als die Dicke der ersten Sperrschicht 53 und die Dicke der zweiten Sperrschicht 55. Die Hauptkörperschicht 54 kann mindestens eines der folgenden Elemente enthalten: Al, Cu, eine AlSiCu-Legierung, eine AlSi-Legierung oder eine AlCu-Legierung. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die Hauptkörperschicht 54 eine einschichtige Struktur aus einer AlCu-Legierungsschicht 58.
In dieser Ausführungsform hat die zweite Sperrschicht 55 eine geschichtete Struktur mit einer Ti-Schicht 59 und einer TiN-Schicht 60, die in dieser Reihenfolge von oben der Hauptkörperschicht 54 aus geschichtet sind. Die zweite Sperrschicht 55 kann eine einschichtige Struktur haben, die aus der Ti-Schicht 59 oder der TiN-Schicht 60 gebildet ist.
Die dritte Isolierschicht 15 hat eine abgestufte Oberfläche, auf der sich die Form der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 und die Form der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42 widerspiegeln (siehe 2 bis 4). Mit anderen Worten: die dritte Isolierschicht 15 hat eine erste Oberfläche 15a, die als Hauptoberfläche dient, und einen konkaven Abschnitt 15b, der von der ersten Oberfläche 15a in einem Bereich 15c zwischen der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 und der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42 ausgehöhlt ist. Die Sperrschicht 17 kann einen ersten Teil 17a aufweisen, der in den konkaven Abschnitt 15b eingebettet ist, und einen zweiten Teil 17b, der entlang der ersten Oberfläche 15a der dritten Isolierschicht 15 von einem oberen Bereich des ersten Teils 17a aus gebildet wird. Mit anderen Worten, die Sperrschicht 17 ist dicker als die Umgebung im Bereich 15c zwischen der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 und der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42.
Der konkave Abschnitt 15b hat eine Bodenfläche 15d und eine schräge Fläche 15e, die die Bodenfläche 15d und die erste Oberfläche 15a miteinander verbindet. Die Bodenfläche 15d liegt höher als eine obere Oberfläche der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 und als eine obere Fläche der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42. Wie in 3 dargestellt, kann der konkave Abschnitt 15b den ersten Endabschnitt 41a der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 teilweise überlappen. Außerdem kann der konkave Abschnitt 15b, wie in 4 dargestellt, den ersten Endabschnitt 42a der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42 teilweise überlappen.
Die Widerstandsschaltung 10 weist die erste obere Verdrahtungsschicht 61 und die zweite obere Verdrahtungsschicht 62 auf. Die erste obere Verdrahtungsschicht 61 wird auf der vierten Isolierschicht 16 gebildet. Die erste obere Verdrahtungsschicht 61 bildet eine der obersten Verdrahtungsschichten der isolierenden geschichteten Struktur 12. Die erste obere Verdrahtungsschicht 61 ist elektrisch mit der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 verbunden.
Die zweite obere Verdrahtungsschicht 62 ist auf der vierten Isolierschicht 16 in einem Abstand von der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 ausgebildet. Die zweite obere Verdrahtungsschicht 62 bildet eine der obersten Verdrahtungsschichten der isolierenden geschichteten Struktur 12. Die zweite obere Verdrahtungsschicht 62 ist elektrisch mit der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42 verbunden.
Der Dünnschichtwiderstand 35 ist also über die erste untere Verdrahtungsschicht 41 mit der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 elektrisch verbunden. Außerdem ist der Dünnschichtwiderstand 35 über die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 elektrisch mit der zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62 verbunden. Der Dünnschichtwiderstand 35 ist über die erste untere Verdrahtungsschicht 41 und die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 in Reihe mit der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 und der zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62 geschaltet.
Wie in 1 dargestellt, ist die erste obere Verdrahtungsschicht 61 in der Draufsicht in einem Abstand von dem Dünnschichtwiderstand 35 angeordnet. Die erste obere Verdrahtungsschicht 61 überlappt den Dünnschichtwiderstand 35 in der Draufsicht nicht. In der Draufsicht ist der gesamte Dünnschichtwiderstand 35 von der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 aus freigelegt.
Die zweite obere Verdrahtungsschicht 62 ist in der Draufsicht in einem Abstand zum Dünnschichtwiderstand 35 ausgebildet. Die zweite obere Verdrahtungsschicht 62 überlappt den Dünnschichtwiderstand 35 in der Draufsicht nicht. In der Draufsicht ist der gesamte Dünnschichtwiderstand 35 von der zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62 aus freigelegt.
Mit anderen Worten, der Dünnschichtwiderstand 35 ist in einem Bereich zwischen der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 und der zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62 in der Draufsicht ausgebildet. Dadurch ist es möglich, parasitäre Kapazitäten in einem Bereich zwischen dem Dünnschichtwiderstand 35 und der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 zu unterdrücken. Außerdem ist es möglich, parasitäre Kapazitäten in einem Bereich zwischen dem Dünnschichtwiderstand 35 und der zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62 zu unterdrücken.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Dünnschichtwiderstand 35 in der Draufsicht in einem Abstand von der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 und von der zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62 ausgebildet. Dadurch ist es möglich, parasitäre Kapazitäten im Bereich zwischen dem Dünnschichtwiderstand 35 und der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 in geeigneter Weise zu unterdrücken.
Die erste obere Verdrahtungsschicht 61 und die zweite obere Verdrahtungsschicht 62 haben jeweils eine zweite Dicke TL2. Die zweite Dicke TL2 ist gleich oder größer als eine erste Dicke TL1 (TL1 ≤ TL2). Genauer gesagt ist die zweite Dicke TL2 größer als die erste Dicke TL1 (TL1 < TL2).
Die zweite Dicke TL2 kann vorzugsweise nicht weniger als 100 nm und nicht mehr als 15000 nm betragen. Die zweite Dicke TL2 kann vorzugsweise nicht weniger als 100 nm und nicht mehr als 1500 nm, nicht weniger als 1500 nm und nicht mehr als 3000 nm, nicht weniger als 3000 nm und nicht mehr als 4500 nm, nicht weniger als 4500 nm und nicht mehr als 6000 nm, nicht weniger als 6000 nm und nicht mehr als 7500 nm betragen, nicht weniger als 7500 nm und nicht mehr als 9000 nm, nicht weniger als 9000 nm und nicht mehr als 10500 nm, nicht weniger als 10500 nm und nicht mehr als 12000 nm, nicht weniger als 12000 nm und nicht mehr als 13500 nm, oder nicht weniger als 13500 nm und nicht mehr als 15000 nm betragen.
Die zweite Dicke TL2 der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 und die zweite Dicke TL2 der zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62 können voneinander abweichen. Vorzugsweise sind die zweite Dicke TL2 der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 und die zweite Dicke TL2 der zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62 gleich.
Bezug nehmend auf 1 und 3 weist die erste obere Verdrahtungsschicht 61 einen ersten Endabschnitt 61a auf einer Seite, einen zweiten Endabschnitt 61b auf der anderen Seite und einen Verbindungsabschnitt 61c, der den ersten Endabschnitt 61a und den zweiten Endabschnitt 61b miteinander verbindet, auf. Der erste Endabschnitt 61a befindet sich in einem Bereich, in dem der erste Endabschnitt 61a den ersten Endabschnitt 41a der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 in der Draufsicht überlappt.
Der zweite Endabschnitt 61b befindet sich in der Draufsicht in einem Bereich außerhalb des Dünnschichtwiderstands 35. In der vorliegenden Ausführung befindet sich der zweite Endabschnitt 61b in der Draufsicht in dem Bauelementbereich 6. Der zweite Endabschnitt 61b kann im Außenbereich 7 platziert sein. Der Verbindungsabschnitt 61c erstreckt sich bandförmig in einem Bereich zwischen dem ersten Endabschnitt 61a und dem zweiten Endabschnitt 61b in der Draufsicht. Bei der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich der Verbindungsabschnitt 61c bandförmig entlang einer geraden Linie, die den ersten Endabschnitt 61a und den zweiten Endabschnitt 61b miteinander verbindet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die erste obere Verdrahtungsschicht 61 eine geschichtete Struktur auf, in der eine Vielzahl von Elektrodenschichten aufeinander geschichtet sind. Die erste obere Verdrahtungsschicht 61 weist eine erste Sperrschicht 63, eine Hauptkörperschicht 64 und eine zweite Sperrschicht 65, die in dieser Reihenfolge von oben der Widerstandsschaltung bildenden Schicht 22 (vierte Isolierschicht 16) geschichtet sind, auf.
Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die erste Sperrschicht 63 eine geschichtete Struktur mit einer Ti-Schicht 66 und einer TiN-Schicht 67, die in dieser Reihenfolge von oben der Widerstandsschaltung bildenden Schicht 22 (vierte Isolierschicht 16) aus geschichtet sind. Die erste Sperrschicht 63 kann eine einschichtige Struktur aufweisen, die aus der Ti-Schicht 66 oder der TiN-Schicht 67 gebildet ist.
Die Hauptkörperschicht 64 hat einen geringeren Widerstandswert als der Widerstandswert der ersten Sperrschicht 63 und der Widerstandswert der zweiten Sperrschicht 65. Die Hauptkörperschicht 64 hat eine Dicke, die die Dicke der ersten Sperrschicht 63 und die Dicke der zweiten Sperrschicht 65 übersteigt. Die Hauptkörperschicht 64 kann mindestens eines der folgenden Elemente enthalten: Al, Cu, eine AlSiCu-Legierung, eine AlSi-Legierung oder eine AlCu-Legierung. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Hauptkörperschicht 64 eine einschichtige Struktur aus einer AlCu-Legierungsschicht 68.
Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die zweite Sperrschicht 65 eine geschichtete Struktur mit einer Ti-Schicht 69 und einer TiN-Schicht 70, die in dieser Reihenfolge von oben der Hauptkörperschicht 64 aus geschichtet sind. Die zweite Sperrschicht 65 kann eine einschichtige Struktur haben, die aus der Ti-Schicht 69 oder der TiN-Schicht 70 gebildet ist.
Bezug nehmend auf 1 und 4 weist die zweite obere Verdrahtungsschicht 62 einen ersten Endabschnitt 62a auf einer Seite, einen zweiten Endabschnitt 62b auf der anderen Seite und einen Verbindungsabschnitt 62c, der den ersten Endabschnitt 62a und den zweiten Endabschnitt 62b miteinander verbindet, auf. Der erste Endabschnitt 62a befindet sich in einem Bereich, in dem der erste Endabschnitt 62a den zweiten Endabschnitt 42b der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42 in der Draufsicht überlappt.
Der zweite Endabschnitt 62b befindet sich in der Draufsicht in einem Bereich außerhalb des Dünnschichtwiderstands 35. Bei der vorliegenden Ausführungsform befindet sich der zweite Endabschnitt 62b in der Draufsicht in dem Bauelementbereich. Der zweite Endabschnitt 62b kann sich in der Draufsicht im Außenbereich 7 befinden. Der Verbindungsabschnitt 62c erstreckt sich bandförmig in einem Bereich zwischen dem ersten Endabschnitt 62a und dem zweiten Endabschnitt 62b in der Draufsicht. Bei der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich der Verbindungsabschnitt 62c bandförmig entlang einer geraden Linie, die den ersten Endabschnitt 62a und den zweiten Endabschnitt 62b miteinander verbindet.
Andererseits weist die zweite obere Verdrahtungsschicht 62 in dieser Ausführungsform eine geschichtete Struktur auf, bei der eine Vielzahl von Elektrodenschichten aufeinander geschichtet sind. Die zweite obere Verdrahtungsschicht 62 weist eine erste Sperrschicht 73, eine Hauptkörperschicht 74 und eine zweite Sperrschicht 75, die in dieser Reihenfolge von oben der Widerstandsschaltung bildenden Schicht 22 (vierte Isolierschicht 16) geschichtet sind, auf.
Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die erste Sperrschicht 73 eine geschichtete Struktur mit einer Ti-Schicht 76 und einer TiN-Schicht 77, die in dieser Reihenfolge von oben der Widerstandsschaltung bildenden Schicht 22 (vierte Isolierschicht 16) aus geschichtet sind. Die erste Sperrschicht 73 kann eine einschichtige Struktur aufweisen, die aus der Ti-Schicht 76 oder der TiN-Schicht 77 gebildet ist.
Die Hauptkörperschicht 74 hat einen geringeren Widerstandswert als der Widerstandswert der ersten Sperrschicht 73 und der Widerstandswert der zweiten Sperrschicht 75. Die Hauptkörperschicht 74 hat eine Dicke, die die Dicke der ersten Sperrschicht 73 und die Dicke der zweiten Sperrschicht 75 übersteigt. Die Hauptkörperschicht 74 kann mindestens eines der folgenden Elemente enthalten: Al, Cu, eine AlSiCu-Legierung, eine AlSi-Legierung oder eine AlCu-Legierung. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Hauptkörperschicht 74 eine einschichtige Struktur aus einer AlCu-Legierungsschicht 78.
Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die zweite Sperrschicht 75 eine geschichtete Struktur mit einer Ti-Schicht 79 und einer TiN-Schicht 80, die in dieser Reihenfolge von oben der Hauptkörperschicht 74 aus geschichtet sind. Die zweite Sperrschicht 75 kann eine einschichtige Struktur haben, die aus der Ti-Schicht 79 oder der TiN-Schicht 80 gebildet ist.
Wie in 1 bis 4 dargestellt, enthält die Widerstandsschaltung 10 eine erste lange Durchgangselektrode 83 und eine zweite lange Durchgangselektrode 84. Die erste lange Durchgangselektrode 83 ist elektrisch mit der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 und mit der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 verbunden. Die zweite lange Durchgangselektrode 84 ist elektrisch mit der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42 und mit der zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62 verbunden.
Der Dünnschichtwiderstand 35 ist also über die erste Durchgangselektrode 23, die erste untere Verdrahtungsschicht 41 und die erste lange Durchgangselektrode 83 mit der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 elektrisch verbunden. Alternativ dazu ist der Dünnschichtwiderstand 35 über die zweite Durchgangselektrode 24, die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 und die zweite lange Durchgangselektrode 84 elektrisch mit der zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62 verbunden.
Die erste lange Durchgangselektrode 83 ist neben dem Dünnschichtwiderstand 35 ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die erste lange Durchgangselektrode 83 auf einer geraden Linie angeordnet, die die erste Durchgangselektrode 23 und die zweite Durchgangselektrode 24 miteinander verbindet.
Die zweite lange Durchgangselektrode 84 ist neben dem Dünnschichtwiderstand 35 in einem Abstand von der ersten langen Durchgangselektrode 83 ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite lange Durchgangselektrode 84 der ersten langen Durchgangselektrode 83 zugewandt, wobei sich der Dünnschichtwiderstand 35 zwischen der zweiten langen Durchgangselektrode 84 und der ersten langen Durchgangselektrode 83 befindet. Die zweite lange Durchgangselektrode 84 wird auf der geraden Linie angeordnet, die die erste Durchgangselektrode 23 und die zweite Durchgangselektrode 24 miteinander verbindet.
Der Dünnschichtwiderstand 35 befindet sich also auf einer geraden Linie, die die erste lange Durchgangselektrode 83 und die zweite lange Durchgangselektrode 84 miteinander verbindet. Der Dünnschichtwiderstand 35 wird auf der geraden Linie platziert, die die erste Durchgangselektrode 23, die zweite Durchgangselektrode 24, die erste lange Durchgangselektrode 83 und die zweite lange Durchgangselektrode 84 miteinander verbindet. Bei der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich der Dünnschichtwiderstand 35 entlang der geraden Linie, die die erste lange Durchgangselektrode 83 und die zweite lange Durchgangselektrode 84 miteinander verbindet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die erste lange Durchgangselektrode 83 in der Draufsicht kreisförmig ausgebildet. Die ebene Form der ersten langen Durchgangselektrode 83 ist frei wählbar. Die erste lange Durchgangselektrode 83 kann eine polygonale Form haben, z. B. eine dreieckige, viereckige oder sechseckige Form, oder in der Draufsicht eine elliptische Form.
Die erste lange Durchgangselektrode 83 kreuzt den Dünnschichtwiderstand 35 in der Normalrichtung der Hauptoberfläche der dritten Isolierschicht 15 in einer Seitenansicht. Die erste lange Durchgangselektrode 83 durchdringt die dritte Isolierschicht 15, die Sperrschicht 17 und die vierte Isolierschicht 16 und ist in diese Schichten eingebettet, d. h. sie ist in die dritte Isolierschicht 15, die Sperrschicht 17 und die vierte Isolierschicht 16 eingebettet. Die erste lange Durchgangselektrode 83 ist von der Hauptoberfläche der vierten Isolierschicht 16 aus freigelegt.
Die erste lange Durchgangselektrode 83 weist einen ersten Endabschnitt 83a auf einer Seite und einen zweiten Endabschnitt 83b auf der anderen Seite in Bezug auf die Normalenrichtung der Hauptoberfläche der dritten Isolierschicht 15 auf. Der erste Endabschnitt 83a ist von der Hauptoberfläche der vierten Isolierschicht 16 aus freigelegt. Der erste Endabschnitt 83a ist elektrisch mit dem ersten Endabschnitt 61a der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 verbunden.
Der zweite Endabschnitt 83b befindet sich innerhalb der dritten Isolierschicht 15. Der zweite Endabschnitt 83b ist elektrisch mit dem zweiten Endabschnitt 41b der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 verbunden. Die erste lange Durchgangselektrode 83 hat eine sich verjüngende Form, bei der ihre Breite in einer Querschnittsansicht vom ersten Endabschnitt 83a zum zweiten Endabschnitt 83b hin kleiner wird.
Die erste lange Durchgangselektrode 83 hat einen unteren Teil 83c, der auf der Seite der dritten Isolierschicht 15 in Bezug auf den Dünnschichtwiderstand 35 liegt, und einen oberen Teil 83d, der auf der Seite der vierten Isolierschicht 16 in Bezug auf den Dünnschichtwiderstand 35 liegt. Die Länge des oberen Teils 83d ist gleich oder größer als die Länge des unteren Teils 83c in Bezug auf die Normalenrichtung der Hauptoberfläche der dritten Isolierschicht 15. Genauer gesagt, ist die Länge des oberen Teils 83d größer als die Länge des unteren Teils 83c.
Die erste lange Durchgangselektrode 83 hat eine geschichtete Struktur mit einer Hauptkörperschicht 85 und einer Sperrschicht 86. Die Hauptkörperschicht 85 ist in der dritten Isolierschicht 15 und in der vierten Isolierschicht 16 eingebettet. Die Hauptkörperschicht 85 kann Wolfram (W) oder Kupfer (Cu) enthalten. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die erste lange Durchgangselektrode 83 eine einschichtige Struktur, die aus einer Wolframschicht 87 gebildet ist.
Die Sperrschicht 86 ist zwischen der Hauptkörperschicht 85 und der dritten Isolierschicht 15 sowie zwischen der Hauptkörperschicht 85 und der vierten Isolierschicht 16 angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die Sperrschicht 86 eine geschichtete Struktur, bei der mehrere Elektrodenschichten übereinander geschichtet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Sperrschicht 86 eine Ti-Schicht 88 und eine TiN-Schicht 89 auf, die in dieser Reihenfolge aus der dritten Isolierschicht 15 gebildet werden.
Die Ti-Schicht 88 steht in Kontakt mit der dritten Isolierschicht 15 und mit der vierten Isolierschicht 16. Die TiN-Schicht 89 ist in Kontakt mit der Hauptkörperschicht 85. Die Sperrschicht 86 kann eine einschichtige Struktur aufweisen, die aus der Ti-Schicht 88 oder der TiN-Schicht 89 gebildet ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite lange Durchgangselektrode 84 in der Draufsicht kreisförmig ausgebildet. Die ebene Form der zweiten langen Durchgangselektrode 84 ist frei wählbar. Die zweite lange Durchgangselektrode 84 kann eine polygonale Form haben, z. B. eine dreieckige, viereckige oder sechseckige Form, oder in der Draufsicht eine elliptische Form.
Andererseits kreuzt die zweite lange Durchgangselektrode 84 den Dünnschichtwiderstand 35 in der Normalenrichtung der Hauptoberfläche der dritten Isolierschicht 15 in einer Seitenansicht. Die zweite lange Durchgangselektrode 84 durchdringt die dritte Isolierschicht 15, die Sperrschicht 17 und die vierte Isolierschicht 16 und ist in diese Schichten eingebettet, d. h. sie ist in die dritte Isolierschicht 15, die Sperrschicht 17 und die vierte Isolierschicht 16 eingebettet. Die zweite lange Durchgangselektrode 84 wird von der Hauptoberfläche der vierten Isolierschicht 16 freigelegt.
Die zweite lange Durchgangselektrode 84 weist einen ersten Endabschnitt 84a auf einer Seite und einen zweiten Endabschnitt 84b auf der anderen Seite in Bezug auf die Normalenrichtung der Hauptoberfläche der dritten Isolierschicht 15 auf. Der erste Endabschnitt 84a ist von der Hauptoberfläche der vierten Isolierschicht 16 aus freigelegt. Der erste Endabschnitt 84a ist elektrisch mit dem ersten Endabschnitt 62a der zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62 verbunden.
Der zweite Endabschnitt 84b befindet sich innerhalb der dritten Isolierschicht 15. Der zweite Endabschnitt 84b ist elektrisch mit dem zweiten Endabschnitt 42b der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42 verbunden. Die zweite lange Durchgangselektrode 84 hat eine verjüngte Form, sodass ihre Breite vom ersten Endabschnitt 84a zum zweiten Endabschnitt 84b hin in einer Querschnittsansicht hin abnimmt.
Die zweite lange Durchgangselektrode 84 hat einen unteren Teil 84c, der auf der Seite der dritten Isolierschicht 15 in Bezug auf den Dünnschichtwiderstand 35 liegt, und einen oberen Teil 84d, der auf der Seite der vierten Isolierschicht 16 in Bezug auf den Dünnschichtwiderstand 35 liegt. Die Länge des oberen Teils 84d ist gleich oder größer als die Länge des unteren Teils 84c in Bezug auf die normale Richtung der Hauptoberfläche der dritten Isolierschicht 15. Genauer gesagt, ist die Länge des oberen Teils 84d größer als die Länge des unteren Teils 84c.
Die zweite lange Durchgangselektrode 84 hat eine geschichtete Struktur mit einer Hauptkörperschicht 90 und einer Sperrschicht 91. Die Hauptkörperschicht 90 ist in der dritten Isolierschicht 15 und in der vierten Isolierschicht 16 eingebettet. Die Hauptkörperschicht 90 kann Wolfram (W) oder Kupfer (Cu) enthalten. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die zweite lange Durchgangselektrode 84 eine einschichtige Struktur, die aus einer Wolframschicht 92 gebildet ist.
Die Sperrschicht 91 ist zwischen der Hauptkörperschicht 90 und der dritten Isolierschicht 15 sowie zwischen der Hauptkörperschicht 90 und der vierten Isolierschicht 16 angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die Sperrschicht 91 eine geschichtete Struktur, bei der mehrere Elektrodenschichten übereinander geschichtet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Sperrschicht 91 eine Ti-Schicht 93 und eine TiN-Schicht 94 auf, die in dieser Reihenfolge aus der dritten Isolierschicht 15 gebildet werden.
Die Ti-Schicht 93 steht in Kontakt mit der dritten Isolierschicht 15 und mit der vierten Isolierschicht 16. Die TiN-Schicht 94 ist in Kontakt mit der Hauptkörperschicht 90. Die Sperrschicht 91 kann eine einschichtige Struktur haben, dies aus der Ti-Schicht 93 oder der TiN-Schicht 94 gebildet ist.
Wie in 2 dargestellt, enthält die Verdrahtungsschaltung bildende Schicht 21 eine Verdrahtung 95, die ein funktionales Bauelement und den Dünnschichtwiderstand 35 elektrisch miteinander verbindet. Die Verdrahtung 95 ist selektiv innerhalb der ersten Isolierschicht 13 und innerhalb der zweiten Isolierschicht 14 ausgebildet und ist von dem Bauelementbereich 6 zu dem Außenbereich 7 geführt.
Genauer gesagt, weist die Verdrahtung 95 eine einzelne oder eine Vielzahl von Verbindungsverdrahtungsschichten 96, die elektrisch mit dem funktionalen Bauelement in dem Bauelementbereich 6 verbunden ist bzw. sind. Die einzelne oder die Vielzahl von Verbindungsverdrahtungsschichten 96 ist oder sind entweder auf der ersten Isolierschicht 13 oder auf der zweiten Isolierschicht 14 oder alternativ sowohl auf der ersten Isolierschicht 13 als auch auf der zweiten Isolierschicht 14 ausgebildet. In 2 ist ein Beispiel dargestellt, bei dem auf der ersten Isolierschicht 13 zwei Verbindungsverdrahtungsschichten 96 ausgebildet sind.
Die einzelne oder die mehreren Verbindungsverdrahtungsschichten 96 werden selektiv von dem Bauelementbereich 6 zu dem Außenbereich 7 geführt. Die Verbindungsverdrahtungsschicht 96 hat die gleiche geschichtete Struktur wie die erste untere Verdrahtungsschicht 41 (zweite untere Verdrahtungsschicht 42) und wie die erste obere Verdrahtungsschicht 61 (zweite obere Verdrahtungsschicht 62). Auf eine ausführliche Beschreibung der Verbindungsverdrahtungsebene 96 wird daher verzichtet.
Die Verdrahtung 95 weist eine einzelne oder eine Vielzahl von Verbindungsdurchgangselektroden 97 auf. Die einzelne oder die mehreren Verbindungsdurchgangselektroden 97 verbinden die einzelne oder die mehreren Verbindungsverdrahtungsschichten 96 mit einer beliebigen ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 (zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42) oder mit einer beliebigen ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 (zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62).
Die einzelne oder die mehreren Verbindungsdurchgangselektroden 97 sind entweder auf der ersten Isolierschicht 13 oder auf der zweiten Isolierschicht 14, oder alternativ sowohl auf der ersten Isolierschicht 13 als auch auf der zweiten Isolierschicht 14 ausgebildet. In 2 ist ein Beispiel dargestellt, bei dem eine einzelne Verbindungsverdrahtungsschicht 96 mit der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 über zwei Verbindungsdurchgangselektroden 97 verbunden ist.
Die Verbindungsdurchgangselektrode 97 hat die gleichen geschichtete Struktur wie die erste Durchgangselektrode 23 (zweite Durchgangselektrode 24) und wie die erste lange Durchgangselektrode 83 (zweite lange Durchgangselektrode 84). Auf eine detaillierte Beschreibung der Verbindungsdurchgangselektrode 97 wird daher verzichtet.
Der zweite Endabschnitt 61b der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 kann über die Verbindungsdurchgangselektrode 97 mit einer beliebigen Verbindungsverdrahtungsschicht 96 verbunden werden. Der zweite Endabschnitt 62b der zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62 kann über die Verbindungsdurchgangselektrode 97 mit einer beliebigen Verbindungsverdrahtungsschicht 96 verbunden werden.
Wie in 2 dargestellt, ist auf der isolierenden geschichteten Struktur 12 eine oberste Isolierschicht 101 ausgebildet. Die oberste Isolierschicht 101 bedeckt die erste obere Verdrahtungsschicht 61 und die zweite obere Verdrahtungsschicht 62. Die oberste Isolierschicht 101 bedeckt in der Draufsicht einen Verbindungsabschnitt zwischen der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 und der ersten langen Durchgangselektrode 83. Die oberste Isolierschicht 101 bedeckt in der Draufsicht einen Verbindungsabschnitt zwischen der zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62 und der zweiten langen Durchgangselektrode 84.
In der obersten Isolierschicht 101 im Außenbereich 7 sind eine erste Pad-Öffnung 102 und eine zweite Pad-Öffnung 103 ausgebildet. Die erste Pad-Öffnung 102 legt einen Bereich eines Teils der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 frei, der als erster Pad-Bereich 104 dient. Genauer gesagt, legt die erste Pad-Öffnung 102 einen anderen Bereich als den Verbindungsabschnitt zwischen der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 und der ersten langen Durchgangselektrode 83 in der ersten oberen Verdrahtungsschicht 61 frei, um als erster Pad-Bereich 104 zu dienen.
Die zweite Pad-Öffnung 103 legt einen Bereich eines Teils der zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62 frei, der als zweiter Pad-Bereich 105 dient. Genauer gesagt, legt die zweite Pad-Öffnung 103 einen anderen Bereich als den Verbindungsabschnitt zwischen der zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62 und der zweiten langen Durchgangselektrode 84 in der zweiten oberen Verdrahtungsschicht 62 frei, um als zweiter Pad-Bereich 105 zu dienen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die oberste Isolierschicht 101 eine geschichtete Struktur mit einer Passivierungsschicht 106 und einer Harzschicht 107. Der Übersichtlichkeit halber ist die Harzschicht 107 in 1 schraffiert dargestellt.
Die Passivierungsschicht 106 kann eine geschichtete Struktur mit einer Siliziumoxidschicht und einer Siliziumnitridschicht aufweisen. In diesem Fall kann die Siliziumnitridschicht auf der Siliziumoxidschicht gebildet werden, oder die Siliziumoxidschicht kann auf der Siliziumnitridschicht gebildet werden.
Die Passivierungsschicht 106 kann eine einschichtige Struktur aufweisen, die aus einer Siliziumoxidschicht oder einer Siliziumnitridschicht gebildet ist. Vorzugsweise ist die Passivierungsschicht 106 aus einem anderen Isoliermaterial als die isolierende geschichtete Struktur 12 gebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Passivierungsschicht 106 eine einschichtige Struktur aus einer Siliziumnitridschicht.
Die Harzschicht 107 kann ein lichtempfindliches Harz enthalten. Das lichtempfindliche Harz kann ein Positivtyp oder ein Negativtyp sein. Die Harzschicht 107 kann mindestens eines der folgenden Materialien enthalten: Polyimid, Polyamid oder Polybenzoxazol. Vorzugsweise ist die Harzschicht 107 aus Polyamid oder Polybenzoxazol gebildet.
Die erste Durchgangselektrode 23, die erste untere Verdrahtungsschicht 41, die erste lange Durchgangselektrode 83 und die erste obere Verdrahtungsschicht 61 bilden eine erste Verdrahtung, die mit dem Dünnschichtwiderstand 35 verbunden ist. Ein Ende (erste Durchgangselektrode 23) der ersten Verdrahtung ist mit dem Dünnschichtwiderstand 35 innerhalb der isolierenden Schichtstruktur 12 verbunden, und das andere Ende (erste obere Verdrahtungsschicht 61) der ersten Verdrahtung dient als externer Anschluss, der nach außen hin offen ist.
Die zweite Durchgangselektrode 24, die zweite untere Verdrahtungsschicht 42, die zweite lange Durchgangselektrode 84 und die zweite obere Verdrahtungsschicht 62 bilden eine zweite Verdrahtung, die mit dem Dünnschichtwiderstand 35 verbunden ist. Ein Ende (zweite Durchgangselektrode 24) der zweiten Verdrahtung ist mit dem Dünnschichtwiderstand 35 im Inneren der isolierenden geschichteten Struktur 12 verbunden, und das andere Ende (zweite obere Verdrahtungsschicht 62) der zweiten Verdrahtung dient als externer Anschluss, der nach außen hin freiliegt. An die erste Verdrahtung kann eine Hochspannung und an die zweite Verdrahtung eine Niederspannung angelegt werden. Ebenso kann eine niedrige Spannung an die erste Verdrahtung und eine hohe Spannung an die zweite Verdrahtung angelegt werden.
Wie oben beschrieben, weist das elektronische Bauelement 1 die dritte Isolierschicht 15 (erste Isolierschicht) mit Verunreinigungen, den auf der dritten Isolierschicht 15 ausgebildeten Dünnschichtwiderstand 35 und die Sperrschicht 17, die in mindestens einem Teil eines Bereichs zwischen dem Dünnschichtwiderstand 35 und der dritten Isolierschicht 15 angeordnet ist und die Übertragung der Verunreinigungen behindert, auf.
Bei diesem elektronischen Bauelement 1 behindert die Sperrschicht 17 die Übertragung von Verunreinigungen, die in der dritten Isolierschicht 15 enthalten sind, und daher ist es möglich, die Bewegung der Verunreinigungen von der dritten Isolierschicht 15 zum Dünnschichtwiderstand 35 zu unterdrücken. Dadurch wird der Oberflächenwiderstand des Dünnschichtwiderstands 35 unempfindlich gegenüber Verunreinigungen, und es ist möglich, die Variation seines Oberflächenwiderstands in der Ebene zu verringern.
Die Sperrschicht 17 überdeckt den gesamten Dünnschichtwiderstand 35. Dadurch wird verhindert, dass Verunreinigungen von der dritten Isolierschicht 15 in den Dünnschichtwiderstand 35 über die gesamte Fläche des Dünnschichtwiderstands 35 gelangen, und es ist daher möglich, die Variation des Oberflächenwiderstands des Dünnschichtwiderstands 35 in der Ebene stärker zu verringern.
Zu den Verunreinigungen gehört Ar. Dies ermöglicht die Bildung der dritten Isolierschicht 15 unter Verwendung von Ar als Inertgas und die Bildung des Dünnschichtwiderstands 35, dessen Variation des Oberflächenwiderstands in der Ebene auf der dritten Isolierschicht 15 reduziert wurde.
7A bis 7U sind Querschnittsansichten, die ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung des elektronischen Bauelements 1 von 1 beschreiben. 7A bis 7U sind Querschnittsansichten eines Teils, das 2 entspricht, des elektronischen Bauelements 1.
Wie in 10A dargestellt, wird die Halbleiterschicht 2 hergestellt. Die Halbleiterschicht 2 weist den Bauelementbereich 6 und den Außenbereich 7 auf. Anschließend wird die Verdrahtungsschaltung bildende Schicht 21 der isolierenden geschichteten Struktur 12 auf der ersten Hauptoberfläche 3 der Halbleiterschicht 2 gebildet. Die Verdrahtungsschaltung bildende Schicht 21 weist die erste Isolierschicht 13, die zweite Isolierschicht 14, die einzelne oder mehrere Verbindungsschichten 96 und die einzelnen oder mehreren Verbindungsdurchgangselektroden 97 auf. Eine Beschreibung des Formungsschritts für die Verdrahtungsschaltung bildende Schicht 21 ist hier weggelassen.
Als Nächstes wird, wie in 7B gezeigt, eine erste Basisverdrahtungsschicht 111, die als Basis der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 und als Basis der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42 dient, auf der Verdrahtungsschaltung bildenden Schicht 21 gebildet. Der Formungsschritt der ersten Basisverdrahtungsschicht 111 beinhaltet einen Schritt der Formung einer ersten Sperrschicht 112, einer Hauptkörperschicht 113 und einer zweiten Sperrschicht 114, die in dieser Reihenfolge von oben der Verdrahtungsschaltung bildenden Schicht 21 aus geschichtet sind.
Der Schritt der Bildung der ersten Sperrschicht 112 beinhaltet einen Schritt der Bildung einer Ti-Schicht und einer TiN-Schicht, die in dieser Reihenfolge von oben der Verdrahtungsschaltung bildenden Schicht 21 aus geschichtet sind. Die Ti-Schicht und die TiN-Schicht können jeweils durch ein Sputtering-Verfahren hergestellt werden. Der Formungsschritt der Hauptkörperschicht 113 beinhaltet einen Schritt der Bildung einer AlCu-Legierungsschicht auf der ersten Sperrschicht 112. Die AlCu-Legierungsschicht kann durch das Sputtering-Verfahren hergestellt werden.
Der Formungsschritt der zweiten Sperrschicht 114 beinhaltet einen Schritt der Bildung einer Ti-Schicht und einer TiN-Schicht in dieser Reihenfolge von oben der Hauptkörperschicht 113. Die Ti-Schicht und die TiN-Schicht können jeweils durch das Sputtering-Verfahren gebildet werden.
Als Nächstes wird, wie in 7C dargestellt, eine Maske 115 mit einem vorgegebenen Muster auf der ersten Basisverdrahtungsschicht 111 gebildet. Die Maske 115 hat eine Öffnung 116, die einen Bereich abdeckt, in dem die erste untere Verdrahtungsschicht 41 und die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 in der ersten Basisverdrahtungsschicht 111 gebildet werden sollen, und andere Bereiche als den Bereich freilegt, in dem die erste untere Verdrahtungsschicht 41 und die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 gebildet werden sollen.
Anschließend werden überflüssige Abschnitte der ersten Basisverdrahtungsschicht 111 durch ein Ätzverfahren durch die Maske 115 hindurch entfernt. Daher ist die erste Basisverdrahtungsschicht 111 in die erste untere Verdrahtungsschicht 41 und die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 unterteilt. Die Maske 115 wird anschließend entfernt.
Als Nächstes wird die dritte Isolierschicht 15, die die erste und die zweite untere Verdrahtungsschicht 41 und 42 bedeckt, auf der Verdrahtungsschaltung bildenden Schicht 21 gebildet (siehe 7D). Die dritte Isolierschicht 15 wird durch HDP-CVD (engl.: High Density Plasma Chemical Vapor Deposition) gebildet. Dadurch wird an der dritten Isolierschicht 15 eine gestufte Oberfläche gebildet, auf der sich die Form der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 und die Form der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42 widerspiegeln. Mit anderen Worten, die erste Oberfläche 15a, die als Hauptoberfläche dient, und der konkave Abschnitt 15b, der von der ersten Oberfläche 15a im Bereich 15c zwischen der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 und der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42 ausgehöhlt ist, werden an der dritten Isolierschicht 15 gebildet.
Als Nächstes wird die Sperrschicht 17 auf der dritten Isolierschicht 15 gebildet (siehe 7E). Mit anderen Worten, ein Siliziumoxidfilm (TEOS-Film), der als Sperrschicht 17 dient, wird durch P-CVD (engl.: Plasma Chemical Vapor Deposition) gebildet. Die Sperrschicht 17 ist so geformt, dass ihre obere Oberfläche abgeflacht ist. Dies hat zur Folge, dass die Dicke der Sperrschicht 17 im Bereich 15c zwischen der ersten unteren Verdrahtungsschicht 41 und der zweiten unteren Verdrahtungsschicht 42 größer ist als die Umgebung.
In der dritten Isolierschicht 15 und der Sperrschicht 17 sind ein erstes Durchgangsloch 117, das die erste untere Verdrahtungsschicht 41 freilegt, und ein zweites Durchgangsloch 118, das die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 freilegt, ausgebildet (siehe 7F). In diesem Schritt wird zunächst eine Maske 119 mit einem vorgegebenen Muster auf der dritten Isolierschicht 15 gebildet. Die Maske 119 weist eine Vielzahl von Öffnungen 120 auf, die einen Bereich freilegen, in dem das erste Durchgangsloch 117 und das zweite Durchgangsloch 118 in der Sperrschicht 17 ausgebildet werden sollen.
Anschließend werden unnötige Abschnitte der dritten Isolierschicht 15 und unnötige Abschnitte der Sperrschicht 17 durch das Ätzverfahren durch die Maske 119 entfernt. So werden das erste Durchgangsloch 117 und das zweite Durchgangsloch 118 in der dritten Isolierschicht 15 und der Sperrschicht 17 ausgebildet. Die Maske 119 wird anschließend entfernt.
Als Nächstes wird auf der Sperrschicht 17 eine Basiselektrodenschicht 121 gebildet, die als Basis der ersten Durchgangselektrode 23 und als Basis der zweiten Durchgangselektrode 24 dient (siehe 7G). Der Formungsschritt der Basiselektrodenschicht 121 beinhaltet einen Schritt der Formung einer Sperrschicht 122 und einer Hauptkörperschicht 123, die in dieser Reihenfolge von oben der Sperrschicht 17 aus geschichtet sind.
Der Formungsschritt der Sperrschicht 122 beinhaltet einen Schritt der Bildung einer Ti-Schicht und einer TiN-Schicht, die in dieser Reihenfolge von oben der Sperrschicht 17 aus geschichtet sind. Die Ti-Schicht und die TiN-Schicht können jeweils durch das Sputtering-Verfahren gebildet werden. Bei der Herstellung der Hauptkörperschicht 123 wird eine Wolframschicht auf der Sperrschicht 122 gebildet. Die Wolframschicht kann durch ein CVD-Verfahren hergestellt werden.
Als Nächstes wird der Schritt des Entfernens der Basiselektrodenschicht 121 durchgeführt (siehe 7H). Die Basiselektrodenschicht 121 wird entfernt, bis die Sperrschicht 17 freigelegt ist. Der Schritt des Entfernens der Basiselektrodenschicht 121 kann einen Schritt des Entfernens der Basiselektrodenschicht 121 durch Schleifen umfassen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform erfolgt das Schleifen der Basiselektrodenschicht 121 durch ein CMP-Verfahren (engl.: Chemical Mechanical Polishing), bei dem ein Poliermittel (Schleifkörner) verwendet wird. Der Schritt des Schleifens der Basiselektrodenschicht 121 kann einen Schritt des Abflachens der Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 beinhaltet. So wird die erste Durchgangselektrode 23 im Inneren des ersten Durchgangslochs 117 ausgebildet. Darüber hinaus ist die zweite Durchgangselektrode 24 innerhalb des zweiten Durchgangslochs 118 ausgebildet.
Danach wird das Poliermittel (Schleifkörner), das an der Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 haften geblieben ist, durch Waschen mit einer chemischen Flüssigkeit entfernt (siehe 71). In diesem Schritt wird ein Teil der Sperrschicht 17 zusammen mit dem Poliermittel (Schleifkörner) mit Hilfe der chemischen Flüssigkeit entfernt. Daher ist ein Teil der ersten Durchgangselektrode 23 als erster vorstehender Abschnitt 23c ausgebildet, der aus der Sperrschicht 17 hervorsteht. Außerdem ist ein Teil der zweiten Durchgangselektrode 24 als zweiter vorstehender Abschnitt 24c ausgebildet, der aus der Sperrschicht 17 hervorsteht.
Als Nächstes wird auf der Hauptoberfläche der Sperrschicht 17 eine Basiswiderstandsschicht 124 gebildet, die als Basis des Dünnschichtwiderstands 35 dient (siehe 7J). Die Basiswiderstandsschicht 124 enthält Chromsilicid. Die Basiswiderstandsschicht 124 kann mindestens eines der Chromsilizide CrSi, CrSi2, CrSiN oder CrSiO enthalten. In dieser Ausführungsform ist die Basiswiderstandsschicht 124 aus CrSi. Die Basiswiderstandsschicht 124 kann durch das Sputtering-Verfahren hergestellt werden.
Anschließend wird auf der Basiswiderstandsschicht 124 eine Basisschutzschicht 125 gebildet, die als Basis der Schutzschicht 40 dient. Die Basisschutzschicht 125 enthält Siliziumoxid. Die Basisschutzschicht 125 kann durch das CVD-Verfahren hergestellt werden.
Anschließend wird die Basiswiderstandsschicht 124 (CrSi) kristallisiert. Der Kristallisationsschritt der Basiswiderstandsschicht 124 beinhaltet einen Schritt der Durchführung einer Glühbehandlung bei einer Temperatur und einer Zeit, bei der die Basiswiderstandsschicht 124 (CrSi) kristallisiert wird. Die Basiswiderstandsschicht 124 kann beispielweise während eines Zeitraums von mindestens 60 Minuten und höchstens 120 Minuten auf eine Temperatur von mindestens 400° und höchstens 600° erhitzt werden. Der Kristallisationsschritt der Basiswiderstandsschicht 124 kann vor dem Formungsschritt der Schutzschicht 40 nach dem Formungsschritt der Basiswiderstandsschicht 124 durchgeführt werden.
Als Nächstes wird, wie in 7K dargestellt, eine Maske 126 mit einem vorgegebenen Muster auf der Basisschutzschicht 125 gebildet. Die Maske 126 hat eine Öffnung 127, die einen Bereich abdeckt, in dem die Schutzschicht 40 in der Basisschutzschicht 125 gebildet werden soll, und andere Bereiche als den Bereich, in dem die Schutzschicht 40 gebildet werden soll, freilegt. Anschließend werden unnötige Abschnitte der Basisschutzschicht 125 durch das Ätzverfahren durch die Maske 126 entfernt. So wird die Schutzschicht 40 gebildet.
Anschließend werden unnötige Abschnitte der Basiswiderstandsschicht 124 durch ein Ätzverfahren entfernt, bei dem die Maske 126 und die Schutzschicht 40 jeweils als Maske verwendet werden. So wird der Dünnschichtwiderstand 35 gebildet. Die Maske 126 wird anschließend entfernt. Die Maske 126 kann vor dem Formungsschritt des Dünnschichtwiderstands 35 nach dem Formungsschritt der Schutzschicht 40 entfernt werden.
Als Nächstes wird die vierte Isolierschicht 16, die die Schutzschicht 40 und den Dünnschichtwiderstand 35 bedeckt, auf der Sperrschicht 17 gebildet (siehe 7L). Die vierte Isolierschicht 16 kann nach dem CVD-Verfahren hergestellt werden.
In der dritten Isolierschicht 15, der Sperrschicht 17 und der vierten Isolierschicht 16 sind ein erstes Durchgangsloch 128, das die erste untere Verdrahtungsschicht 41 freilegt, und ein zweites Durchgangsloch 129, das die zweite untere Verdrahtungsschicht 42 freilegt, ausgebildet.
Bei diesem Schritt wird zunächst eine Maske 130 mit einem vorgegebenen Muster auf der vierten Isolierschicht 16 gebildet. Die Maske 130 weist eine Vielzahl von Öffnungen 131 auf, die einen Bereich freilegen, in dem das erste Durchgangsloch 128 und das zweite Durchgangsloch 129 in der vierten Isolierschicht 16 ausgebildet werden sollen.
Anschließend werden überflüssige Abschnitte der dritten Isolierschicht 15, überflüssige Abschnitte der Sperrschicht 17 und überflüssige Abschnitte der vierten Isolierschicht 16 durch das Ätzverfahren durch die Maske 130 entfernt. So werden das erste Durchgangsloch 128 und das zweite Durchgangsloch 129 in der dritten Isolierschicht 15, der Sperrschicht 17 und der vierten Isolierschicht 16 ausgebildet. Die Maske 130 wird anschließend entfernt.
Als Nächstes wird auf der vierten Isolierschicht 16 eine Basiselektrodenschicht 132 gebildet, die als Basis der ersten langen Durchgangselektrode 83 und als Basis der zweiten langen Durchgangselektrode 84 dient (siehe 7N). Der Formungsschritt der Basiselektrodenschicht 132 beinhaltet einen Schritt der Bildung einer Sperrschicht 133 und einer Hauptkörperschicht 134 in dieser Reihenfolge von oben der vierten Isolierschicht 16 aus geschichtet sind.
Der Formungsschritt der Sperrschicht 133 beinhaltet einen Schritt der Bildung einer Ti-Schicht und einer TiN-Schicht, die in dieser Reihenfolge von oben der vierten Isolierschicht 16 aus geschichtet sind. Die Ti-Schicht und die TiN-Schicht können jeweils durch das Sputtering-Verfahren gebildet werden. Der Formungsschritt der Hauptkörperschicht 134 beinhaltet einen Schritt der Bildung einer Wolframschicht auf der Sperrschicht 133. Die Wolframschicht kann durch das CVD-Verfahren hergestellt werden.
Als Nächstes wird der Schritt des Entfernens der Basiselektrodenschicht 132 durchgeführt (siehe 70). Die Basiselektrodenschicht 132 wird entfernt, bis die vierte Isolierschicht 16 freigelegt ist. Der Schritt des Entfernens der Basiselektrodenschicht 132 kann einen Schritt des Entfernens der Basiselektrodenschicht 132 durch Schleifen umfassen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform erfolgt das Schleifen der Basiselektrodenschicht 132 nach dem CMP-Verfahren unter Verwendung eines Poliermittels (Schleifkörner). Der Schritt des Schleifens der Basiselektrodenschicht 132 kann einen Schritt des Abflachens der Hauptoberfläche der vierten Isolierschicht 16 beinhaltet. Daher sind die erste lange Durchgangselektrode 83 und die zweite lange Durchgangselektrode 84 in dem ersten Durchgangsloch 128 bzw. dem zweiten Durchgangsloch 129 ausgebildet.
Das Poliermittel (Schleifkörner), das an der Hauptoberfläche der vierten Isolierschicht 16 haften geblieben ist, kann nach dem Schleifen der Basiselektrodenschicht 132 durch Waschen unter Verwendung einer chemischen Flüssigkeit entfernt werden. Ein Teil der vierten Isolierschicht 16 kann zusammen mit dem Poliermittel (Schleifkörner) mit Hilfe einer chemischen Flüssigkeit entfernt werden. In diesem Fall kann ein Teil der ersten langen Durchgangselektrode 83 als vorstehender Abschnitt ausgebildet sein, der aus der vierten Isolierschicht 16 hervorsteht. Außerdem kann ein Teil der zweiten langen Durchgangselektrode 84 als vorstehender Abschnitt ausgebildet sein, der aus der vierten Isolierschicht 16 hervorsteht.
Als Nächstes wird auf der vierten Isolierschicht 16 eine zweite Basisverdrahtungsschicht 135 gebildet, die als Basis für die erste obere Verdrahtungsschicht 61 und als Basis für die zweite obere Verdrahtungsschicht 62 dient (siehe 7P). Der Formungsschritt der zweiten Basisverdrahtungsschicht 135 beinhaltet einen Schritt zur Bildung einer ersten Sperrschicht 136, einer Hauptkörperschicht 137 und einer zweiten Sperrschicht 138 in dieser Reihenfolge von oben der vierten Isolierschicht 16 aus geschichtet sind.
Der Formungsschritt der ersten Sperrschicht 136 beinhaltet einen Schritt der Bildung einer Ti-Schicht und einer TiN-Schicht in dieser Reihenfolge von oben der vierten Isolierschicht 16 aus geschichtet sind. Die Ti-Schicht und die TiN-Schicht können jeweils durch das Sputtering-Verfahren gebildet werden. Der Formungsschritt der Hauptkörperschicht 137 beinhaltet einen Schritt der Bildung einer AlCu-Legierungsschicht auf der ersten Sperrschicht 136. Die AlCu-Legierungsschicht kann durch das Sputtering-Verfahren hergestellt werden.
Der Formungsschritt der zweiten Sperrschicht 138 beinhaltet einen Schritt zur Bildung einer Ti-Schicht und einer TiN-Schicht, die in dieser Reihenfolge von oben der Hauptkörperschicht 137 aus geschichtet sind. Die Ti-Schicht und die TiN-Schicht können jeweils durch das Sputtering-Verfahren gebildet werden.
Als Nächstes wird, wie in 7Q dargestellt, eine Maske 139 mit einem vorgegebenen Muster auf der zweiten Basisverdrahtungsschicht 135 gebildet. Die Maske 139 weist eine Öffnung 140 auf, die einen Bereich abdeckt, in dem die erste obere Verdrahtungsschicht 61 und die zweite obere Verdrahtungsschicht 62 in der zweiten Basisverdrahtungsschicht 135 im Außenbereich 7 gebildet werden sollen, und andere Bereiche als den Bereich freilegt, in dem die erste obere Verdrahtungsschicht 61 und die zweite obere Verdrahtungsschicht 62 gebildet werden sollen.
Als Nächstes werden unnötige Abschnitte der zweiten Basisverdrahtungsschicht 135 durch das Ätzverfahren durch die Maske 139 entfernt. Die zweite Basisverdrahtungsschicht 135 ist also in die erste obere Verdrahtungsschicht 61 und die zweite obere Verdrahtungsschicht 62 unterteilt. Außerdem wird die isolierende geschichtete Struktur 12, die die Verdrahtungsschaltung bildende Schicht 21 und die Widerstandsschaltung bildende Schicht 22 enthält, auf der ersten Hauptoberfläche 3 der Halbleiterschicht 2 gebildet. Die Maske 139 wird anschließend entfernt.
Als Nächstes wird die Passivierungsschicht 106 auf der isolierenden geschichteten Struktur 12 gebildet (siehe 7R). Die Passivierungsschicht 106 enthält Siliziumnitrid. Die Passivierungsschicht 106 kann durch das CVD-Verfahren hergestellt werden.
Als Nächstes wird die Schnittmarke 38 in einem vorbestimmten Bereich des Dünnschichtwiderstands 35 (siehe 5) gebildet (siehe 7S). In diesem Schritt wird die Schnittmarke 38 am Dünnschichtwiderstand 35 durch Entfernen (Beschneiden) eines Teils des Dünnschichtwiderstands 35 mit Hilfe eines Laserstrahlverfahrens gebildet. So wird der Widerstandswert des Dünnschichtwiderstands 35 so eingestellt, dass er den gewünschten Wert erreicht.
Als Nächstes wird, wie in 7T dargestellt, ein lichtempfindliches Harz, das zur Harzschicht 107 wird, auf die Passivierungsschicht 106 aufgetragen. Das lichtempfindliche Harz kann mindestens eines von Polyimid, Polyamid oder Polybenzoxazol enthalten. Das lichtempfindliche Harz wird vorzugsweise aus Polyimid oder Polybenzoxazol hergestellt. Anschließend wird das lichtempfindliche Harz selektiv mit Licht belichtet und dann entwickelt. So wird die Harzschicht 107 mit einer Vielzahl von Öffnungen 141 gebildet, die als Basis der ersten Pad-Öffnung 102 und als Basis der zweiten Pad-Öffnung 103 dienen.
Als Nächstes werden, wie in 7U gezeigt, unnötige Abschnitte der Passivierungsschicht 106 durch das Ätzverfahren durch die Harzschicht 107 entfernt. So entstehen die erste Pad-Öffnung 102 und die zweite Pad-Öffnung 103, die die erste obere Verdrahtungsschicht 61 bzw. die zweite obere Verdrahtungsschicht 62 freilegen. Das elektronische Bauelement 1 wird in einem Verfahren hergestellt, das die genannten Schritte beinhaltet.
«Zweite bevorzugte Ausführungsform»
8 ist eine Querschnittsansicht, die 2 entspricht und ein elektronisches Bauelement 150 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Das gleiche Bezugszeichen wird im Folgenden für eine Komponente verwendet, die einer Komponente entspricht, die in Bezug auf das elektronische Bauelement 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist, und eine erneute Beschreibung dieser Komponente entfällt.
Das elektronische Bauelement 150 gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform hat eine Konfiguration, bei der die Sperrschicht 17 nur einen Teil des Dünnschichtwiderstands 35 überlappt. Die Sperrschicht 17 überlappt einen zentralen Bereich des Dünnschichtwiderstands 35, während die Sperrschicht 17 die Endbereiche des Dünnschichtwiderstands 35 nicht überlappt. Die Sperrschicht 17 ist auf der Bodenfläche 15d der dritten Isolierschicht 15 ausgebildet, jedoch nicht auf der ersten Oberfläche 15a der dritten Isolierschicht 15. Genauer gesagt, kann die Sperrschicht 17 nur mit einem Teil in den konkaven Abschnitt 15b der dritten Isolierschicht 15 eingebettet sein, und die erste Oberfläche 15a der dritten Isolierschicht 15 ist von der Sperrschicht 17 freigelegt. So ist ein Teil des Dünnschichtwiderstands 35 in Kontakt mit der ersten Oberfläche 15a der dritten Isolierschicht 15.
Die vierte Isolierschicht 16 ist in Kontakt mit der ersten Oberfläche 15a der dritten Isolierschicht 15. So sind die erste Durchgangselektrode 23 und die zweite Durchgangselektrode 24 in die dritte Isolierschicht 15 eingebettet. Zusätzlich sind die erste lange Durchgangselektrode 83 und die zweite lange Durchgangselektrode 84 in die dritte Isolierschicht 15 und die vierte Isolierschicht 16 eingebettet.
Ebenso behindert die Sperrschicht 17 bei dem so gebildeten elektronischen Bauelement 150 die Übertragung von Verunreinigungen, die in der dritten Isolierschicht 15 enthalten sind, und so wird der Oberflächenwiderstand des Dünnschichtwiderstands 35 unempfindlich gegenüber Verunreinigungen. So ist es möglich, die Variation des Oberflächenwiderstands des Dünnschichtwiderstands 35 in der Ebene zu verringern.
Nachfolgend werden Proben beschrieben, bei denen die vorliegende Offenbarung angewandt wurde. Die vorliegende Offenlegung ist nicht auf die folgenden Proben beschränkt. 9 ist eine Querschnittsansicht, die 2 entspricht und ein elektronisches Bauelement 160 gemäß Probe 3 zeigt. 10 ist ein Diagramm, das die Variationen des Oberflächenwiderstands Rs im Dünnschichtwiderstand 35 in der Ebene zeigt.
Als Referenzbeispiel dient das elektronische Bauelement 160, das keine Sperrschicht 17 aufweist und bei dem die vierte Isolierschicht 16 auf die dritte Isolierschicht 15 geschichtet ist. Die Probe 1 entspricht dem elektronischen Bauelement 1 gemäß der in 2 dargestellten ersten bevorzugten Ausführungsform. Probe 2 entspricht dem elektronischen Bauelement 150 gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform in 8.
Wie in 10 gezeigt, ist festzustellen, dass die Variation des Oberflächenwiderstands Rs in der Ebene im Referenzbeispiel 100 % übersteigt, während die Variation des Oberflächenwiderstands Rs in der Ebene in Probe 2 auf 20 % oder weniger und in Probe 1 auf 10 % oder weniger vermindert wird.
<<Dritte bevorzugte Ausführungsform>>
11 ist eine schematische Draufsicht, die ein elektronisches Bauelement 151 gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und ist eine Draufsicht, die eine Form zeigt, in der der Dünnschichtwiderstand 35 gemäß einem ersten Konfigurationsbeispiel darin eingebaut ist.
Das elektronische Bauelement 1 enthält die Einzelwiderstandsschaltung 10 (Dünnschichtwiderstand 35), die im Außenbereich 7 ausgebildet ist. Andererseits weist das elektronische Bauelement 151 (siehe 11) eine Vielzahl von (zwei oder mehr: in dieser Ausführungsform vier) Widerstandsschaltungen 10 (Dünnschichtwiderstände 35) auf, die in dem Außenbereich 7 ausgebildet sind. Die Anzahl der Widerstandsschaltungen 10 (Dünnschichtwiderstände 35) ist frei wählbar und kann entsprechend der Form des funktionalen Bauelements auf fünf oder mehr festgelegt werden.
Die Widerstandsschaltungen 10 (Dünnschichtwiderstände 35) sind jeweils über die Verdrahtungsschaltung bildende Schicht 21 elektrisch mit dem Bauelementbereich 6 (funktionales Bauelement) verbunden. Jede der Widerstandsschaltungen 10 (Dünnschichtwiderstände 35) kann unabhängig voneinander elektrisch mit dem Bauelementbereich 6 verbunden werden. Mindestens zwei der Widerstandsschaltungen 10 (Dünnschichtwiderstände 35) können parallel oder in Reihe zueinander geschaltet werden.
Wie oben beschrieben, ist das elektronische Bauelement 151 ebenfalls in der Lage, den gleichen Effekt zu erzielen, wie er in Bezug auf das elektronische Bauelement 1 beschrieben wurde.
Das elektronische Bauelement 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform, das elektronische Bauelement 150 gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform und das elektronische Bauelement 151 gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform können eine in 12 dargestellte elektrische Struktur aufweisen. 12 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine elektrische Struktur gemäß dem ersten Konfigurationsbeispiel des elektronischen Bauelements 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform und des elektronischen Bauelements 151 gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform zeigt.
Die elektronischen Bauelemente 1 und 151 beinhalten eine Operationsverstärkerschaltung 201 (siehe 12). Die Operationsverstärkerschaltung 201 beinhaltet einen positiven Versorgungsanschluss 202, einen negativen Versorgungsanschluss 203, einen nicht invertierten positiven Versorgungsanschluss 204, einen invertierten positiven Versorgungsanschluss 205, einen Ausgangsanschluss 206, Transistoren TrAl bis TrA14 (Halbleiter-Schaltbauelement) und Widerstände RA1 bis RA4 (passive Bauelemente).
Eine Leistungsversorgungsspannung VDD wird in den positiven Versorgungsanschluss 202 eingespeist. An den negativen Versorgungsanschluss 203 wird eine Referenzspannung VSS angelegt. Die Referenzspannung VSS kann eine Massespannung sein. Eine nicht-invertierte Spannung VIN+ wird an dem nicht-invertierten positiven Versorgungsanschluss 204 eingespeist. Eine invertierte Spannung VIN- wird an dem invertierten positiven Versorgungsanschluss 205 eingespeist. Die Operationsverstärkerschaltung 201 verstärkt eine Differenzspannung zwischen der nicht-invertierten Spannung VIN+ und der invertierten Spannung VIN- und gibt sie an dem Ausgangsanschluss 206 aus. Kurz gesagt, die Operationsverstärkerschaltung 201 ist eine differentielle Operationsverstärkerschaltung.
Die Transistoren TrA1 bis TrA14 sind jeweils im Bauelementbereich 6 in der Halbleiterschicht 2 ausgebildet. Mit anderen Worten, das in dem Bauelementbereich 6 gebildete funktionale Bauelement weist ein durch die Transistoren TrA1 bis TrA14 gebildetes Schaltungsnetzwerk auf. Die Transistoren TrA1 bis TrA3 und TrA7 bis TrA10 können jeweils p-Typ MISFETs sein. Die Transistoren TrA4 bis TrA6 und TrA11 bis TrA14 können jeweils n-Typ MISFETs sein.
Andererseits sind die Widerstände RA1 bis RA4 in dem Außenbereich 7 in der Halbleiterschicht 2 ausgebildet. Mindestens einer oder alle der Widerstände RA1 bis RA4 werden durch den Dünnschichtwiderstand 35 gebildet. Die Widerstände RA1 bis RA4 sind Stromwert-Einstellwiderstände und bestimmen einen Stromverstärkungsfaktor. Die Widerstände RA1 bis RA4 sind über die Verdrahtungsschaltung bildende Schicht 21 (Verbindungsverdrahtungsschicht 96 und Verbindungsdurchgangselektrode 97) selektiv mit einem durch die Transistoren TrA1 bis TrA14 gebildeten Schaltungsnetzwerk verbunden.
Eine Bias-Spannung Vb1 wird an das Gate des Transistors TrA1 angelegt. Ein Drain des Transistors TrA1 ist mit dem positiven Versorgungsanschluss 202 verbunden. Eine Source des Transistors TrA1 ist mit Source des Transistors TrA2 und mit Source des Transistors TrA3 verbunden. Ein Gate des Transistors TrA2 ist mit dem nicht-invertierten positiven Versorgungsanschluss 204 verbunden. Ein Gate des Transistors TrA3 ist mit dem invertierten positiven Versorgungsanschluss 205 verbunden.
Eine Bias-Spannung Vb2 wird an ein Gate des Transistors TrA4 angelegt. Ein Drain des Transistors TrA4 ist mit Source des Transistors TrA5 und mit Source des Transistors TrA6 verbunden.
Eine Source des Transistors TrA4 ist mit dem negativen Versorgungsanschluss 203 verbunden. Ein Gate des Transistors TrA5 ist mit dem nicht-invertierten positiven Versorgungsanschluss 204 verbunden. Ein Gate des Transistors TrA6 ist mit dem invertierten positiven Versorgungsanschluss 205 verbunden.
Ein Gate des Transistors TrA7 ist mit einem Gate des Transistors TrA8 verbunden. Eine Bias-Spannung Vb3 wird an das Gate des Transistors TrA7 und an das Gate des Transistors TrA8 angelegt. Eine Source des Transistors TrA7 ist über den Widerstand RA1 mit dem positiven Versorgungsanschluss 202 verbunden.
Ein Drain des Transistors TrA7 ist mit einer Source des Transistors TrA9 verbunden. Eine Source des Transistors TrA8 ist über den Widerstand RA2 mit dem positiven Versorgungsanschluss 202 verbunden. Ein Drain des Transistors TrA8 ist mit Source des Transistors TrA10 verbunden.
Ein Gate des Transistors TrA9 ist mit einem Gate des Transistors TrA10 verbunden. Eine Bias-Spannung Vb4 wird an das Gate des Transistors TrA9 und an das Gate des Transistors TrA10 angelegt.
Ein Drain des Transistors TrA9 ist mit einem Drain des Transistors TrA11 verbunden. Ein Drain des Transistors TrA10 ist mit einem Drain des Transistors TrA12 verbunden.
Ein Drain des Transistors TrA6 ist mit einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Drain des Transistors TrA7 und Source des Transistors TrA9 verbunden. Ein Drain des Transistors TrA5 ist mit einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Drain des Transistors TrA8 und Source des Transistors TrA10 verbunden.
Ein Gate des Transistors TrA11 ist mit einem Gate des Transistors TrA12 verbunden. Eine Bias-Spannung Vb5 wird an das Gate des Transistors TrA11 und an das Gate des Transistors TrA12 angelegt.
Eine Source des Transistors TrA11 ist mit Drain des Transistors TrA13 verbunden. Eine Source des Transistors TrA12 ist mit Drain des Transistors TrA14 verbunden.
Ein Gate des Transistors TrA13 ist mit einem Gate des Transistors TrA14 verbunden. Das Gate des Transistors TrA13 und das Gate des Transistors TrA14 sind mit Drain des Transistors TrA11 verbunden.
Eine Source des Transistors TrA13 ist über den Widerstand RA3 mit dem negativen Versorgungsanschluss 203 verbunden. Eine Source des Transistors TrA14 ist über den Widerstand RA4 mit dem negativen Versorgungsanschluss 203 verbunden.
Vorstehend wurde ein Beispiel, bei dem die Operationsverstärkerschaltung 201 die Transistoren TrA1 bis TrA6 enthält, beschrieben. Es kann jedoch auch eine Operationsverstärkerschaltung 201 ohne die Transistoren TrA1 bis TrA3 oder eine Operationsverstärkerschaltung 201 ohne die Transistoren TrA4 bis TrA6 verwendet werden.
Das elektronische Bauelement 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform, das elektronische Bauelement 150 gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform und das elektronische Bauelement 151 gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform können eine in 13 dargestellte elektrische Struktur aufweisen. 13 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine elektrische Struktur gemäß einem zweiten Konfigurationsbeispiel des elektronischen Bauelements 1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform, des elektronischen Bauelements 150 gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform und des elektronischen Bauelements 151 gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform zeigt.
Wie in 13 dargestellt, enthalten die elektronischen Bauelemente 1 und 151 einen Konstantstromregler 211 mit Stromverstärkung. Der Konstantstromregler 211 weist einen positiven Versorgungsanschluss 212, einen negativen Versorgungsanschluss 213, einen Ausgangsanschluss 214, Transistoren TrB1 bis TrB12 (Halbleiter-Schaltbauelemente), Widerstände RB1 bis RB3 (passive Bauelemente) und einen Kondensator C (passives Bauelement).
Eine Leistungsversorgungsspannung VDD wird in den positiven Versorgungsanschluss 212 eingespeist. An dem negativen Versorgungsanschluss 213 wird eine Referenzspannung VSS angelegt. Die Referenzspannung VSS kann eine Massespannung sein. Der Konstantstromregler 211 gibt einen konstanten Strom entsprechend einer Potenzialdifferenz zwischen der Leistungsversorgungsspannung VDD und der Referenzspannung VSS an dem Ausgangsanschluss 214 aus.
Die Transistoren TrB1 bis TrB12, die Widerstände RB1 und RB3 und der Kondensator C sind jeweils im Bauelementbereich 6 in der Halbleiterschicht 2 ausgebildet. Mit anderen Worten, das funktionale Bauelement, das im Bauelementbereich 6 gebildet wird, weist ein Schaltungsnetzwerk, das aus den Transistoren TrB1 bis TrB12, den Widerständen RB1 und RB3 und dem Kondensator C gebildet ist, auf.
Die Transistoren TrB1 bis TrB4 und TrB7 sind jeweils n-Typ MISFETs. Die Transistoren TrB5 und TrB6 sind jeweils npn-Typ BJTs. Die Transistoren TrB8 bis TrB12 sind jeweils p-Typ MISFETs. Die Widerstände RB1 und RB3 können jeweils aus Polysilizium sein.
Der Widerstand RB2 ist in dem Außenbereich 7 der Halbleiterschicht 2 ausgebildet. Der Widerstand RB2 wird durch den Dünnschichtwiderstand 35 gebildet. Der Widerstand RB2 bildet den Stromwert-Einstellwiderstand und bestimmt einen Stromverstärkungsfaktor. Der Widerstand RB2 ist über die Verdrahtungsschaltung bildende Schicht 21 (Verdrahtungsschicht 96 und Verbindungsdurchgangselektrode 97) selektiv mit einem aus den Transistoren TrB1 bis TrB12, den Widerständen RB1 und RB3 und dem Kondensator C gebildeten Schaltungsnetzwerk verbunden.
Ein Gate des Transistors TrB1 ist mit einem Gate des Transistors TrB2 verbunden. Das Gate des Transistors TrB1 und das Gate des Transistors TrB2 sind mit Drain des Transistors TrB1 verbunden.
Drain des Transistors TrB1 ist über den Widerstand RB1 mit dem positiven Versorgungsanschluss 212 verbunden. Source des Transistors TrB1 ist mit dem negativen Versorgungsanschluss 213 verbunden. Source des Transistors TrB2 ist mit Source des Transistors TrB1 verbunden.
Ein Gate des Transistors TrB3 ist mit einem Gate des Transistors TrB4 verbunden. Das Gate des Transistors TrB3 und das Gate des Transistors TrB4 sind mit Drain des Transistors TrB3 verbunden.
Source des Transistors TrB3 ist mit dem negativen Versorgungsanschluss 213 verbunden. Drain des Transistors TrB2 ist mit dem Gate des Transistors TrB1 und mit dem Gate des Transistors TrB2 verbunden. Source des Transistors TrB4 ist mit dem negativen Versorgungsanschluss 213 verbunden.
Eine Basis des Transistors TrB5 ist mit einer Basis des Transistors TrB6 verbunden. Die Basis des Transistors TrB5 und die Basis des Transistors TrB6 sind mit einem Kollektor des Transistors TrB5 verbunden. Ein Emitter des Transistors TrB5 ist über den Widerstand RB2 mit dem negativen Versorgungsanschluss 213 verbunden. Ein Emitter des Transistors TrB6 ist mit dem negativen Versorgungsanschluss 213 verbunden.
Ein Gate des Transistors TrB7 ist mit einem Kollektor des Transistors TrB6 verbunden. Drain des Transistors TrB7 ist mit Drain des Transistors TrB2 verbunden. Source des Transistors TrB7 ist mit dem negativen Versorgungsanschluss 213 verbunden.
Der Widerstand RB3 bildet eine RC-Reihenschaltung 215 mit dem Kondensator C. Die RC-Reihenschaltung 215 ist mit einem Bereich zwischen dem Gate des Transistors TrB7 und dem negativen Versorgungsanschluss 213 verbunden.
Die Gates der Transistoren TrB8 bis TrB12 sind miteinander verbunden. Die Gates der Transistoren TrB8 bis TrB12 sind jeweils mit dem Gate des Transistors TrB7 verbunden. Die Drains der Transistoren TrB8 bis TrB12 sind jeweils mit dem positiven Versorgungsanschluss 212 verbunden.
Source des Transistors TrB8 ist mit Drain des Transistors TrB3 verbunden. Source des Transistors TrB9 ist mit dem Kollektor des Transistors TrB5 verbunden. Source des Transistors TrB10 ist mit dem Kollektor des Transistors TrB6 verbunden.
Source des Transistors TrB11 ist mit den Gates der Transistoren TrB8, TrB9, TrB10 und TrB12 und mit dem Drain des Transistors TrB7 verbunden. Source des Transistors TrB12 ist mit dem Ausgangsanschluss 214 verbunden.
Zudem können im Rahmen der in den Ansprüchen aufgeführten Punkte verschiedene Konstruktionsänderungen vorgenommen werden.
Neben der in den Ansprüchen beschriebenen Erfindung können der vorliegenden Offenbarung folgende Merkmale entnommen werden.
[Variante 1]
Ein elektronisches Bauelement, aufweisend:

eine erste Isolierschicht, die Verunreinigungen enthält,
einen Dünnschichtwiderstand, der auf der ersten Isolierschicht ausgebildet ist, und
eine Sperrschicht, die in mindestens einem Teil eines Bereichs zwischen dem Dünnschichtwiderstand und der ersten Isolierschicht ausgebildet ist und eine Übertragung der Verunreinigungen behindert.

Bei dieser Konfiguration behindert die Sperrschicht die Übertragung von Verunreinigungen, die in der ersten Isolierschicht enthalten sind, und es ist daher möglich, die Bewegung der Verunreinigungen von der ersten Isolierschicht zum Dünnschichtwiderstand zu unterdrücken.
Dadurch wird der Oberflächenwiderstand des Dünnschichtwiderstands unempfindlich gegenüber Verunreinigungen, so dass die Schwankungen des Oberflächenwiderstands in der Ebene reduziert werden können.
[Variante 2]
Das elektronische Bauelement nach Variante 1, bei dem die Sperrschicht den Dünnschichtwiderstand vollständig überlappt.
Bei dieser Konfiguration wird verhindert, dass die Verunreinigungen von der ersten Isolierschicht über die gesamte Länge des Dünnschichtwiderstands auf den Dünnschichtwiderstand übertragen werden, so dass die Schwankungen des Oberflächenwiderstands des Dünnschichtwiderstands in der Ebene stärker reduziert werden können.
[Variante 3]
Das elektronische Bauelement gemäß Variante 1 oder Variante 2, wobei die erste Isolierschicht eine erste Oberfläche und einen konkaven Abschnitt aufweist, der in Bezug auf die erste Oberfläche ausgehöhlt ist, und
wobei die Sperrschicht in den konkaven Abschnitt eingebettet ist.
[Variante 4]
Das elektronisches Bauelement gemäß Variante 3, wobei die Sperrschicht einen ersten Teil, der in den konkaven Abschnitt eingebettet ist, und einen zweiten Teil, der entlang der ersten Oberfläche der ersten Isolierschicht von einer oberen Fläche des ersten Teils gebildet ist, aufweist.
[Variante 5]
Das elektronische Bauelement gemäß Variante 3 oder Variante 4, wobei der konkave Abschnitt eine Bodenfläche und eine schräge Fläche aufweist, die die Bodenfläche und die erste Fläche miteinander verbindet.
[Variante 6]
Das elektronische Bauelement gemäß Variante 3 einer der Varianten 1 bis 5, wobei die Verunreinigungen Ar enthalten. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, die erste Isolierschicht unter Verwendung von Ar als Inertgas zu bilden, und es ist möglich, gleichzeitig einen Dünnschichtwiderstand zu bilden, dessen Variation des Oberflächenwiderstands in der Ebene auf der ersten Isolierschicht reduziert wurde.
[Variante 7]
Das elektronische Bauelement gemäß einer der Varianten 1 bis 6, ferner aufweisend:

eine zweite Isolierschicht, die auf der ersten Isolierschicht ausgebildet ist und den Dünnschichtwiderstand bedeckt,
eine erste Durchgangselektrode, die in die erste Isolierschicht eingebettet ist und in Kontakt mit einem ersten Endabschnitt des Dünnschichtwiderstands steht, und
eine zweite Durchgangselektrode, die in die erste Isolierschicht eingebettet ist und die mit einem zweiten Endabschnitt auf einer dem ersten Endabschnitt gegenüberliegenden Seite des Dünnschichtwiderstands in Kontakt steht.

[Variante 8]
Das elektronische Bauelement gemäß Variante 7, ferner aufweisend:

eine erste untere Verdrahtungsschicht, die in einem Bereich auf einer Seite der ersten Isolierschicht in Bezug auf den Dünnschichtwiderstand ausgebildet ist und die elektrisch mit der ersten Durchgangselektrode verbunden ist, und
eine zweite untere Verdrahtungsschicht, die in einem Bereich auf einer Seite der ersten Isolierschicht in Bezug auf den Dünnschichtwiderstand ausgebildet ist und die elektrisch mit der zweiten Durchgangselektrode verbunden ist.

[Variante 9]
Das elektronische Bauelement nach Variante 8, wobei der Dünnschichtwiderstand in Reihe mit der ersten unteren Verdrahtungsschicht und mit der zweiten unteren Verdrahtungsschicht geschaltet ist.
[Variante 10]
Das elektronische Bauelement gemäß Variante 8 oder Variante 9, ferner aufweisend:

eine erste obere Verdrahtungsschicht, die auf der zweiten Isolierschicht ausgebildet ist und die elektrisch mit der ersten unteren Verdrahtungsschicht verbunden ist, und
eine zweite obere Verdrahtungsschicht, die auf der zweiten Isolierschicht gebildet ist und die elektrisch mit der zweiten unteren Verdrahtungsschicht verbunden ist.

[Variante 11]
Das elektronische Bauelement nach Variante 10, wobei der Dünnschichtwiderstand in Reihe mit der ersten oberen Verdrahtungsschicht und mit der zweiten oberen Verdrahtungsschicht geschaltet ist.
[Variante 12]
Das elektronische Bauelement gemäß Variante 10 oder Variante 11, wobei die erste obere Verdrahtungsschicht in der Draufsicht von dem Dünnschichtwiderstand beabstandet ist, und
wobei die zweite obere Verdrahtungsschicht in der Draufsicht von dem Dünnschichtwiderstand beabstandet ist.
[Variante 13]
Das elektronische Bauelement nach einer der Varianten 10 bis 12, wobei die erste obere Verdrahtungsschicht eine oberste Verdrahtungsschicht bildet, und
wobei die zweite obere Verdrahtungsschicht eine oberste Verdrahtungsschicht bildet.
[Variante 14]
Das elektronische Bauelement nach einer der Varianten 10 bis 13, wobei die erste obere Verdrahtungsschicht eine Dicke hat, die gleich oder größer ist als die Dicke der ersten unteren Verdrahtungsschicht.
[Variante 15]
Das elektronische Bauelement nach einer der Varianten 10 bis 14, wobei die erste obere Verdrahtungsschicht eine Dicke hat, die gleich oder größer ist als die Dicke der ersten unteren Verdrahtungsschicht.
[Variante 16]
Das elektronische Bauelement gemäß einer der Varianten 10 bis 15, ferner aufweisend:

eine erste lange Durchgangselektrode, die die erste Isolierschicht und die zweite Isolierschicht durchdringen kann und darin eingebettet ist und die elektrisch mit der ersten unteren Verdrahtungsschicht und der ersten oberen Verdrahtungsschicht verbunden ist, und
eine zweite lange Durchgangselektrode, die die erste Isolierschicht und die zweite Isolierschicht durchdringen kann und in diese eingebettet ist und die elektrisch mit der zweiten unteren Verdrahtungsschicht und der zweiten oberen Verdrahtungsschicht verbunden ist.

[Variante 17]
Das elektronische Bauelement nach Variante 16, wobei der Dünnschichtwiderstand auf einer geraden Linie angeordnet ist, die die erste lange Durchgangselektrode und die zweite lange Durchgangselektrode in der Draufsicht miteinander verbindet.
[Variante 18]
Das elektronische Bauelement gemäß Variante 16 oder Variante 17, wobei die erste lange Durchgangselektrode einen ersten unteren Teil aufweist, der auf einer Seite der ersten unteren Verdrahtungsschicht in Bezug auf den Dünnschichtwiderstand angeordnet ist, und einen ersten oberen Teil, der auf einer Seite der ersten oberen Verdrahtungsschicht in Bezug auf den Dünnschichtwiderstand angeordnet ist und eine Länge aufweist, die gleich oder größer ist als eine Länge des ersten unteren Teils.
[Variante 19]
Das elektronische Bauelement nach einer der Varianten 16 bis 18, wobei die zweite lange Durchgangselektrode einen zweiten unteren Teil aufweist, der auf einer Seite der zweiten unteren Verdrahtungsschicht in Bezug auf den Dünnschichtwiderstand angeordnet ist, und einen zweiten oberen Teil, der auf einer Seite der zweiten oberen Verdrahtungsschicht in Bezug auf den Dünnschichtwiderstand angeordnet ist und eine Länge aufweist, die gleich oder größer ist als eine Länge des zweiten unteren Teils.
[Variante 20]
Das elektronische Bauelement gemäß einer der Varianten 16 bis 19, ferner aufweisend: eine Isolierschicht, die die erste obere Verdrahtungsschicht und die zweite obere Verdrahtungsschicht bedeckt und die eine erste Pad-Öffnung aufweist, durch die die erste obere Verdrahtungsschicht freigelegt wird, und eine zweite Pad-Öffnung, durch die die zweite obere Verdrahtungsschicht freigelegt wird.
[Variante 21]
Das elektronische Bauelement nach Varianten 20, wobei die Isolierschicht einen Verbindungsabschnitt zwischen der ersten oberen Verdrahtungsschicht und der ersten langen Durchgangselektrode in der Draufsicht abdeckt.
[Variante 22]
Das elektronische Bauelement nach Variante 20 oder Variante 21, wobei die Isolierschicht einen Verbindungsabschnitt zwischen der zweiten oberen Verdrahtungsschicht und der zweiten langen Durchgangselektrode in der Draufsicht abdeckt.
[Variante 23]
Das elektronische Bauelement gemäß einer der Varianten 7 bis 22, wobei die erste Durchgangselektrode einen ersten vorstehenden Abschnitt aufweist, der in Richtung der zweiten Isolierschicht in Bezug auf eine Hauptoberfläche der ersten Isolierschicht vorsteht, und
wobei der Dünnschichtwiderstand den ersten vorstehenden Abschnitt der ersten Durchgangselektrode bedeckt.
[Variante 24]
Das elektronische Bauelement gemäß einer der Varianten 7 bis 23, wobei die zweite Durchgangselektrode einen zweiten vorstehenden Abschnitt aufweist, der in Richtung der zweiten Isolierschicht in Bezug auf die Hauptoberfläche der ersten Isolierschicht vorsteht, und
wobei der Dünnschichtwiderstand den zweiten vorstehenden Abschnitt der zweiten Durchgangselektrode bedeckt.
[Variante 25]
Das elektronische Bauelement gemäß einer der Varianten 1 bis 24, ferner aufweisend: eine Halbleiterschicht mit einer Hauptoberfläche, wobei
die erste Isolierschicht auf der Hauptoberfläche der Halbleiterschicht ausgebildet ist.
[Variante 26]
Das elektronische Bauelement gemäß Variante 25, wobei die Halbleiterschicht einen Bauelementbereich, in dem ein funktionales Bauelement ausgebildet ist, und einen Außenbereich außerhalb des Bauelementbereichs aufweist, und
wobei der Dünnschichtwiderstand in der Draufsicht im Außenbereich ausgebildet ist.
[Variante 27]
Das elektronische Bauelement gemäß einer der Variante 1 bis 26, wobei der Dünnschichtwiderstand aus einer Metalldünnschicht gebildet ist, die mindestens eines von CrSi, TaN oder TiN enthält.
[Variante 28]
Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements, aufweisend:

einen Schritt der Bildung einer unteren Verdrahtungsschicht durch Sputtern unter Verwendung eines Inertgases;
einen ersten Schritt der Bildung einer ersten Isolierschicht, um die untere Verdrahtungsschicht zu bedecken;
einen zweiten Schritt der Bildung einer Sperrschicht auf der ersten Isolierschicht, wobei die Sperrschicht die Übertragung von Zusammensetzungen des in der ersten Isolierschicht enthaltenen Inertgases behindert; und
einen dritten Schritt, bei dem ein Dünnschichtwiderstand auf der Sperrschicht gebildet wird, so dass mindestens ein Teil des Dünnschichtwiderstands die Sperrschicht überlappt.

Bei diesem Verfahren verbleibt bei der Bildung der unteren Verdrahtungsschicht durch Sputtern eine im Inertgas enthaltene Verunreinigung in der unteren Verdrahtungsschicht als Verunreinigung, und diese Verunreinigung wird in die im ersten Schritt gebildete erste Isolierschicht eingebracht. Die im zweiten Schritt gebildete Sperrschicht behindert jedoch die Übertragung der Verunreinigung, so dass es möglich ist, die Bewegung der Verunreinigung zu dem im dritten Schritt gebildeten Dünnschichtwiderstand zu unterdrücken. Dadurch wird der Oberflächenwiderstand des Dünnschichtwiderstands unempfindlich gegenüber Verunreinigungen, so dass die Schwankungen des Oberflächenwiderstands in der Ebene reduziert werden können.
[Variante 29]
Das Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements gemäß Variante 28, wobei die untere Verdrahtungsschicht eine erste untere Verdrahtungsschicht und eine zweite untere Verdrahtungsschicht aufweist, die mit einem vorbestimmten Bereich zwischen der zweiten unteren Verdrahtungsschicht und der ersten unteren Verdrahtungsschicht ausgebildet ist, und
wobei die erste Isolierschicht im ersten Schritt so geformt wird, dass sie einen konkaven Abschnitt auf dem vorbestimmten Bereich aufweist,
wobei die Sperrschicht im zweiten Schritt so geformt wird, dass sie in den konkaven Abschnitt eingebettet wird, und
wobei der Dünnschichtwiderstand im dritten Schritt auf der im konkaven Abschnitt eingebetteten Sperrschicht gebildet wird.
[Variante 30]
Das Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements gemäß Variante 28 oder Variante 29, wobei der erste Schritt einen Schritt zur Bildung der ersten Isolierschicht durch HDP-CVD (engl.: High Density Plasma Chemical Vapor Deposition) beinhaltet, und
wobei der zweite Schritt einen Schritt zur Bildung der Sperrschicht durch P-CVD (Plasma Chemical Vapor Deposition) unter Verwendung eines TEOS-Gases beinhaltet.
REFERENZZEICHENLISTE

1: elektronisches Bauelement
2: Halbleiterschicht
3: erste Hauptoberfläche
6: Bauelementbereich
7: Außenbereich
17: Sperrschicht
17a: erster Teil
17b: zweiter Teil
15: dritte Isolierschicht
15a: erste Oberfläche
15b: konkaver Abschnitt
15c: Bereich
15d: Bodenfläche
15e: schräge Fläche
16: vierte Isolierschicht
23: erste Durchgangselektrode
23c: erster vorstehender Abschnitt der ersten Durchgangselektrode
24: zweite Durchgangselektrode
24c: zweiter vorstehender Abschnitt der zweiten Durchgangselektrode
35: Dünnschichtwiderstand
35a: erster Endabschnitt
35b: zweiter Endabschnitt
41: erste untere Verdrahtungsschicht
42: zweite untere Verdrahtungsschicht
61: erste obere Verdrahtungsschicht
62: zweite obere Verdrahtungsschicht
83: erste lange Durchgangselektrode
83c: unterer Teil der ersten langen Durchgangselektrode
83d: oberer Teil der ersten langen Durchgangselektrode
84: zweite lange Durchgangselektrode
84c: unterer Teil der zweiten langen Durchgangselektrode
84d: oberer Teil der zweiten langen Durchgangselektrode
101: oberste Isolierschicht
102: erste Pad-Öffnung
103: zweite Pad-Öffnung 150
150: elektronisches Bauelement
151: elektronisches Bauelement
TL1: erste Verdrahtungsdicke
TL2: zweite Verdrahtungsdicke

Claims

Ein elektronisches Bauelement (1), aufweisend: eine erste Isolierschicht (15), die Verunreinigungen enthält; einen Dünnschichtwiderstand (35), der auf der ersten Isolierschicht (15) ausgebildet ist; und eine Sperrschicht (17), die in mindestens einem Teil eines Bereichs zwischen dem Dünnschichtwiderstand (35) und der ersten Isolierschicht (15) ausgebildet ist und eine Übertragung der Verunreinigungen behindert, wobei die erste Isolierschicht (15) eine erste Oberfläche (15a) und einen konkaven Abschnitt (15b) aufweist, der in Bezug auf die erste Oberfläche ausgehöhlt ist, und wobei die Sperrschicht (17) in den konkaven Abschnitt (15b) eingebettet ist.
Elektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 1, wobei die Sperrschicht (17) den gesamten Dünnschichtwiderstand (35) überlappt.
Elektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sperrschicht (17) einen ersten Teil (17a), der in den konkaven Abschnitt (15b) eingebettet ist, und einen zweiten Teil (17b), der entlang der ersten Oberfläche (15a) der ersten Isolierschicht (15) von einem oberen Bereich des ersten Teils (17a) gebildet wird, aufweist.
Elektronisches Bauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der konkave Abschnitt eine Bodenfläche und eine schräge Fläche aufweist, die die Bodenfläche und die erste Oberfläche miteinander verbindet.
Elektronisches Bauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verunreinigungen Ar enthalten.
Elektronisches Bauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend: eine zweite Isolierschicht (16), die auf der ersten Isolierschicht (15) ausgebildet ist und den Dünnschichtwiderstand (35) bedeckt; eine erste Durchgangselektrode (23), die in die erste Isolierschicht (15) eingebettet ist und in Kontakt mit einem ersten Endabschnitt (35a) des Dünnschichtwiderstands (35) steht; und eine zweite Durchgangselektrode (24), die in die erste Isolierschicht (15) eingebettet ist und die mit einem zweiten Endabschnitt (35b) auf einer dem ersten Endabschnitt (35a) gegenüberliegenden Seite des Dünnschichtwiderstands (35) in Kontakt steht.
Elektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 6, ferner aufweisend: eine erste untere Verdrahtungsschicht (41), die in einem Bereich auf einer Seite der ersten Isolierschicht (15) in Bezug auf den Dünnschichtwiderstand (35) ausgebildet ist und die elektrisch mit der ersten Durchgangselektrode (23) verbunden ist; und eine zweite untere Verdrahtungsschicht (42), die in einem Bereich auf einer Seite der ersten Isolierschicht (15) in Bezug auf den Dünnschichtwiderstand (35) ausgebildet ist und die elektrisch mit der zweiten Durchgangselektrode (24) verbunden ist.
Elektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 7, wobei der Dünnschichtwiderstand (35) in Reihe mit der ersten unteren Verdrahtungsschicht (41) und mit der zweiten unteren Verdrahtungsschicht (42) geschaltet ist.
Elektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, ferner aufweisend: eine erste obere Verdrahtungsschicht (61), die auf der zweiten Isolierschicht (16) gebildet ist und die elektrisch mit der ersten unteren Verdrahtungsschicht (41) verbunden ist; und eine zweite obere Verdrahtungsschicht (62), die auf der zweiten Isolierschicht (16) gebildet ist und die elektrisch mit der zweiten unteren Verdrahtungsschicht (42) verbunden ist.
Elektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 9, wobei der Dünnschichtwiderstand (35) in Reihe mit der ersten oberen Verdrahtungsschicht (61) und mit der zweiten oberen Verdrahtungsschicht (62) geschaltet ist.
Elektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die erste obere Verdrahtungsschicht (61) in der Draufsicht von dem Dünnschichtwiderstand (35) beabstandet ist, und wobei die zweite obere Verdrahtungsschicht (62) in der Draufsicht von dem Dünnschichtwiderstand (35) beabstandet ist.
Elektronisches Bauelement (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die erste obere Verdrahtungsschicht (61) eine oberste Verdrahtungsschicht bildet, und wobei die zweite obere Verdrahtungsschicht (62) eine oberste Verdrahtungsschicht bildet.
Elektronisches Bauelement (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die erste obere Verdrahtungsschicht (61) eine Dicke (TL2) aufweist, die gleich oder größer ist als die Dicke (TL1) der ersten unteren Verdrahtungsschicht (41).
Elektronisches Bauelement (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die zweite obere Verdrahtungsschicht (62) eine Dicke (TL2) aufweist, die gleich oder größer ist als die Dicke (TL1) der zweiten unteren Verdrahtungsschicht (42).
Elektronisches Bauelement (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, ferner aufweisend: eine erste lange Durchgangselektrode(83), die die erste Isolierschicht (15) und die zweite Isolierschicht (16) durchdringen kann und in diese eingebettet ist und die elektrisch mit der ersten unteren Verdrahtungsschicht (41) und der ersten oberen Verdrahtungsschicht (61) verbunden ist; und eine zweite lange Durchgangselektrode (84), die die erste Isolierschicht (15) und die zweite Isolierschicht (16) durchdringen kann und in diese eingebettet ist und die elektrisch mit der zweiten unteren Verdrahtungsschicht (42) und der zweiten oberen Verdrahtungsschicht (62) verbunden ist.
Elektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 15, wobei der Dünnschichtwiderstand (35) auf einer geraden Linie angeordnet ist, die die erste lange Durchgangselektrode (83) und die zweite lange Durchgangselektrode (84) in der Draufsicht miteinander verbindet.
Elektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, wobei die erste lange Durchgangselektrode (83) einen ersten unteren Teil (83c) aufweist, der auf einer Seite der ersten unteren Verdrahtungsschicht (41) in Bezug auf den Dünnschichtwiderstand (35) angeordnet ist, und einen ersten oberen Teil (83d), der auf einer Seite der ersten oberen Verdrahtungsschicht (61) in Bezug auf den Dünnschichtwiderstand (35) angeordnet ist und eine Länge aufweist, die gleich oder größer ist als eine Länge des ersten unteren Teils (83c) .
Elektronisches Bauelement (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die zweite lange Durchgangselektrode (84) einen zweiten unteren Teil (84c) aufweist, der auf einer Seite der zweiten unteren Verdrahtungsschicht (42) in Bezug auf den Dünnschichtwiderstand (35) angeordnet ist, und einen zweiten oberen Teil, der auf einer Seite der zweiten oberen Verdrahtungsschicht (62) in Bezug auf den Dünnschichtwiderstand (35) angeordnet ist und der eine Länge aufweist, die gleich oder größer als die Länge des zweiten unteren Teils (84c) ist.
Elektronisches Bauelement (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, ferner aufweisend: eine Isolierschicht (101), die die erste obere Verdrahtungsschicht (61) und die zweite obere Verdrahtungsschicht (62) bedeckt und die eine erste Pad-Öffnung (102) aufweist, durch die die erste obere Verdrahtungsschicht (61) freigelegt wird, und eine zweite Pad-Öffnung (103), durch die die zweite obere Verdrahtungsschicht (62) freigelegt wird.
Elektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 19, wobei die Isolierschicht (101) einen Verbindungsabschnitt zwischen der ersten oberen Verdrahtungsschicht (61) und der ersten langen Durchgangselektrode (83) in der Draufsicht abdeckt.
Elektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 19 oder Anspruch 20, wobei die Isolierschicht (101) einen Verbindungsabschnitt zwischen der zweiten oberen Verdrahtungsschicht (62) und der zweiten langen Durchgangselektrode (84) in der Draufsicht abdeckt.
Elektronisches Bauelement (1), aufweisend: eine erste Isolierschicht (15), die Verunreinigungen enthält; einen Dünnschichtwiderstand (35), der auf der ersten Isolierschicht (15) ausgebildet ist; eine Sperrschicht (17), die in mindestens einem Teil eines Bereichs zwischen dem Dünnschichtwiderstand (35) und der ersten Isolierschicht (15) ausgebildet ist und eine Übertragung der Verunreinigungen behindert; eine zweite Isolierschicht (16), die auf der ersten Isolierschicht (15) ausgebildet ist und den Dünnschichtwiderstand (35) bedeckt; eine erste Durchgangselektrode (23), die in die erste Isolierschicht (15) eingebettet ist und in Kontakt mit einem ersten Endabschnitt (35a) des Dünnschichtwiderstands (35) steht; und eine zweite Durchgangselektrode (24), die in die erste Isolierschicht (15) eingebettet ist und die mit einem zweiten Endabschnitt (35b) auf einer dem ersten Endabschnitt (35a) gegenüberliegenden Seite des Dünnschichtwiderstands (35) in Kontakt steht, wobei die erste Durchgangselektrode (23) einen ersten vorstehenden Abschnitt (23c) aufweist, der in Richtung der zweiten Isolierschicht (16) in Bezug auf eine Hauptoberfläche der ersten Isolierschicht (15) vorsteht, und wobei der Dünnschichtwiderstand (35) den ersten vorstehenden Abschnitt (23c) der ersten Durchgangselektrode (23) bedeckt.
Elektronisches Bauelement (1), aufweisend: eine erste Isolierschicht (15), die Verunreinigungen enthält; einen Dünnschichtwiderstand (35), der auf der ersten Isolierschicht (15) ausgebildet ist; eine Sperrschicht (17), die in mindestens einem Teil eines Bereichs zwischen dem Dünnschichtwiderstand (35) und der ersten Isolierschicht (15) ausgebildet ist und eine Übertragung der Verunreinigungen behindert; eine zweite Isolierschicht (16), die auf der ersten Isolierschicht (15) ausgebildet ist und den Dünnschichtwiderstand (35) bedeckt; eine erste Durchgangselektrode (23), die in die erste Isolierschicht (15) eingebettet ist und in Kontakt mit einem ersten Endabschnitt (35a) des Dünnschichtwiderstands (35) steht; und eine zweite Durchgangselektrode (24), die in die erste Isolierschicht (15) eingebettet ist und die mit einem zweiten Endabschnitt (35b) auf einer dem ersten Endabschnitt (35a) gegenüberliegenden Seite des Dünnschichtwiderstands (35) in Kontakt steht, wobei die zweite Durchgangselektrode (24) einen zweiten vorstehenden Abschnitt (24c) aufweist, der in Richtung der zweiten Isolierschicht (16) in Bezug auf die Hauptoberfläche der ersten Isolierschicht (15) vorsteht, und wobei der Dünnschichtwiderstand (35) den zweiten vorstehenden Abschnitt (24c) der zweiten Durchgangselektrode (24) bedeckt.
Elektronisches Bauelement (1), aufweisend: eine Halbleiterschicht (2) mit einer Hauptoberfläche (3), eine erste Isolierschicht (15), die auf der Hauptoberfläche (3) der Halbleiterschicht (2) ausgebildet ist und Verunreinigungen enthält; einen Dünnschichtwiderstand (35), der auf der ersten Isolierschicht (15) ausgebildet ist; und eine Sperrschicht (17), die in mindestens einem Teil eines Bereichs zwischen dem Dünnschichtwiderstand (35) und der ersten Isolierschicht (15) ausgebildet ist und eine Übertragung der Verunreinigungen behindert.
Elektronisches Bauelement (1) nach Anspruch 24, wobei die Halbleiterschicht (2) einen Bauelementbereich (6), in dem ein funktionales Bauelement ausgebildet ist, und einen Außenbereich (7) außerhalb des Bauelementbereichs (6) aufweist, und wobei der Dünnschichtwiderstand (35) in der Draufsicht im Außenbereich (7) ausgebildet ist.
Elektronisches Bauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei der Dünnschichtwiderstand (35) aus einer Metalldünnschicht gebildet ist, die mindestens eines der Elemente CrSi, TaN oder TiN enthält.
Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements (1), aufweisend: einen Schritt der Bildung einer unteren Verdrahtungsschicht (41, 42) durch Sputtern unter Verwendung eines Inertgases; einen ersten Schritt der Bildung einer ersten Isolierschicht (15), um die untere Verdrahtungsschicht (41, 42) zu bedecken; einen zweiten Schritt der Bildung einer Sperrschicht (17) auf der ersten Isolierschicht (15), wobei die Sperrschicht (17) die Übertragung von Zusammensetzungen des in der ersten Isolierschicht (15) enthaltenen Inertgases behindert; und einen dritten Schritt, bei dem ein Dünnschichtwiderstand (35) auf der Sperrschicht (17) gebildet wird, so dass mindestens ein Teil des Dünnschichtwiderstandes (35) die Sperrschicht (17) überlappt, wobei die untere Verdrahtungsschicht (41, 42) eine erste untere Verdrahtungsschicht (41) und eine zweite untere Verdrahtungsschicht (42) aufweist, die mit einem vorbestimmten Bereich zwischen der zweiten unteren Verdrahtungsschicht (42) und der ersten unteren Verdrahtungsschicht (41) ausgebildet ist, wobei die erste Isolierschicht (15) im ersten Schritt so geformt wird, dass sie einen konkaven Abschnitt (15b) auf dem vorbestimmten Bereich aufweist, wobei die Sperrschicht (17) im zweiten Schritt so geformt wird, dass sie in den konkaven Abschnitt (15b) eingebettet wird, und wobei der Dünnschichtwiderstand (35) im dritten Schritt auf der im konkaven Abschnitt (15b) eingebetteten Sperrschicht (17) gebildet wird.
Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements (1) nach Anspruch 27, wobei der erste Schritt einen Schritt zur Bildung der ersten Isolierschicht (15) durch HDP-CVD (High Density Plasma Chemical Vapor Deposition) beinhaltet, und wobei der zweite Schritt einen Schritt zur Bildung der Sperrschicht (17) durch P-CVD (Plasma Chemical Vapor Deposition) unter Verwendung eines TEOS-Gases beinhaltet.