JP2008172173A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄膜抵抗の破壊耐量を低下させることなく薄膜抵抗のトリミングができる半導体装置を提供すること。
【解決手段】半導体基板１０の上に形成される薄膜抵抗５０と、薄膜抵抗５０の半導体基板１０と対向する側とは反対側に絶縁膜７０を介して形成される第１の放熱板８０とを備え、第１の放熱板８０は、薄膜抵抗５０に対向する領域の少なくとも一部を含み、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な第１の開口部８１を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザートリミング可能な薄膜抵抗を有する半導体装置に関するものである。

従来、熱による抵抗値の変動を抑制する半導体装置の一例として、特許文献１に示す半導体抵抗装置があった。

特許文献１に示す半導体抵抗装置は、半導体基板上に絶縁膜を介して薄膜抵抗が設けられる。そして、薄膜抵抗の両端と電気的に接続する電極と、絶縁膜をはさんで薄膜抵抗を覆う電極とを設けるものである。これによって、熱の伝達経路を増やすことが出来、抵抗値の変動を抑制するものである。
特開平９−２５２０８４号公報

しかしながら、特許文献１に示す半導体抵抗装置の場合、薄膜抵抗が電極によって覆われているため、薄膜抵抗をトリミングしようとした場合に、レーザーが電極によって反射されてしまいトリミングができないという問題がある。

また、薄膜抵抗をトリミングするために薄膜抵抗を覆っている電極をなくしてしまうと薄膜抵抗の破壊耐量が低下するという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、薄膜抵抗の破壊耐量を低下させることなく薄膜抵抗のトリミングができる半導体装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の半導体装置は、半導体基板の上に形成される薄膜抵抗と、薄膜抵抗の半導体基板と対向する側とは反対側に絶縁膜を介して形成される第１の放熱板とを備え、第１の放熱板は薄膜抵抗に対向する領域の少なくとも一部を含み、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な第１の開口部を有することを特徴とするものである。

このように、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な第１の開口部を有する第１の放熱板を設けることによって、レーザーによってトリミングが可能となるように放熱板を設けない場合に比べて、レーザーによるトリミングを可能としつつ、薄膜抵抗の放熱性を向上させることができる。したがって、薄膜抵抗の破壊耐量を低下させることなく薄膜抵抗のトリミングを行うことができる。

また、請求項２に示すように、第１の放熱板における薄膜抵抗と対向する側の表面の面積は、薄膜抵抗における第１の放熱板と対向する側の表面の面積以上としてもよい。

このようにすることによって、すなわち、第１の放熱板における薄膜抵抗と対向する側の表面の面積を、薄膜抵抗における第１の放熱板と対向する側の表面の面積と同等もしくは薄膜抵抗における第１の放熱板と対向する側の表面の面積より大きくすることによって、放熱性を向上させることができる。

また、請求項３に示すように、薄膜抵抗と半導体基板との間に第２の放熱板を有するようにしてもよい。

このようにすることによって、第１の放熱板のみを設ける場合に比べて、より一層放熱性を向上させることができる。

また、薄膜抵抗と半導体基板との間に第２の放熱板を設けた場合、第１の開口部及び薄膜抵抗を通過したレーザー光が第２の放熱板によって乱反射する可能性がある。このように第２の放熱板によってレーザー光が乱反射すると、レーザーの強度調整範囲が低減する可能性がある。

したがって、第２の放熱板を設ける場合は、請求項４に示すように、第２の放熱板は、第１の開口部に対応する位置に、第２の開口部を有すると好ましい。

このようにすることによって、第１の開口部及び薄膜抵抗を通過したレーザー光が第２の放熱板によって反射することを抑制することができ、レーザーの強度調整範囲を拡大することができる。

また、レーザー光は、第１の開口部から第２の開口部にいくにつれてレーザー光の径が広がる。したがって、請求項５に示すように、第２の開口部の開口面積を第１の開口部の開口面積より広くすることによって、レーザー光が第２の放熱板で反射することを低減できるので好ましい。

また、請求項６に示すように、第１の放熱板と第２の放熱板とは、放熱性を有する層間接続部材にて接続するようにしてもよい。

このようにすることによって、薄膜抵抗の放熱経路を多くすることができるので好ましい。

また、請求項７に示すように、第１の開口部は、略Ｌ字形状をなすようにしてもよい。

このようにすることによって、薄膜抵抗も略Ｌ字形状にトリミング可能となる。このように薄膜抵抗を略Ｌ字形状にトリミングすると使用時（薄膜抵抗に電流が流れる時）の電界集中を低減することができる。

また、請求項８に示すように、第１の開口部は、複数形成されるようにしてもよい。

このようにすることによって、薄膜抵抗の調整範囲（トリミングする範囲）を拡大することができる。また、第１の開口部の開口面積が同じであれば、一つの大きな開口部を設けるよりも、複数の開口部を設けた方が薄膜抵抗のトリミング精度を向上することができる。

また、複数の第１の開口部の形状は、請求項９及び１０に示すように、略矩形状及び略円形状としてもよい。

開口部の形状としては、略円形状に比べて略矩形状の方が製造しやすい。しかし、放熱板の面積としては、略矩形状の開口部に比べて、略円形状の開口部の方が角部がないため放熱板の面積を有効に利用することができる。

また、請求項１１に示すように、複数の第１の開口部を格子状に形成してもよい。

また、請求項１２に示すように、第１の開口部は、薄膜抵抗の一つの辺に対応する位置からその辺に対向する対向辺に対応する位置まで達しないように形成するようにしてもよい。

このようにすることによって、薄膜抵抗をレーザーにてトリミングする際に、誤って薄膜抵抗を断線してしまうことを防止できる。

また、請求項１３に示すように、第１の放熱板上は、導電性部材がボンディングされるようにしてもよい。

このようにすることによって、ボンディングされた導電性部材からも放熱できるため好ましい。

また、請求項１４に示すように、第１の放熱板は、薄膜抵抗と電気的に接続されるようにしてもよい。

このようにすることによって、本発明の半導体装置を入力回路の保護素子として適用することができる。

また、上記目的を達成するために請求項１５に記載の半導体装置は、半導体基板の上に形成される薄膜抵抗と、薄膜抵抗と半導体基板との間に絶縁膜を介して形成される放熱板とを備えることを特徴とするものである。

このように、薄膜抵抗と半導体基板との間に放熱板を設けることによって、レーザーによってトリミングが可能となるように放熱板を設けない場合に比べて、レーザーによるトリミングを可能としつつ、薄膜抵抗の放熱性を向上させることができる。したがって、薄膜抵抗の破壊耐量を低下させることなく薄膜抵抗のトリミングを行うことができる。

また、請求項１６乃至請求項２２に記載の半導体装置における作用・効果に関しては、上述の請求項２、請求項４、請求項７乃至請求項１１と同様であるため説明を省略する。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。図２は、図１のII−II断面図である。図３は、図１のIII−III断面図である。

本実施の形態における半導体装置は、図２、３に示すように、シリコンにより構成された半導体基板１０の上に絶縁膜２０を介して第２の放熱板３０が形成されており、その上に絶縁膜４０を介して例えばＣｒＳｉ膜により構成された薄膜抵抗５０が形成されており、さらにその上に絶縁膜７０が形成され、絶縁膜７０の表面７０ａには第１の放熱板８０が形成されている。なお、絶縁膜２０、４０、７０は、特に限定されるものではないが、ＢＰＳＧ膜、ＴＥＯＳ／ＳＯＧ／ＴＥＯＳ膜、ＴＥＯＳ膜などを適宜使用することができる。

薄膜抵抗５０は、スパッタリングなどによって絶縁膜４０上に所定の厚み（約５０Å〜１５０Å）に矩形状に形成されるものである。そして、薄膜抵抗５０の両端部には配線膜と電気的に接続するための接続部５０ａを有する。そして、薄膜抵抗５０は、両端部の接続部５０ａを介して薄膜抵抗用の電極としての例えばＡｌ膜などからなる配線膜６０が電気的に接続される。なお、薄膜抵抗５０は、両端の配線膜６０の間に電流が流れ、図２はこの電流が流れる方向に対して平行な方向での断面を示しており、図３はこの電流が流れる方向に対して垂直な方向での断面を示している。また、本実施の形態においては、薄膜抵抗５０は、矩形状の例を用いて説明したが本発明はこれに限定されるものではない。

第１の放熱板８０（上部放熱板）と第２の放熱板３０（下部放熱板）とは、図１及び図３に示すように、層間接続部材８２によって接続されている。この層間接続部材８２は、導電性部材からなり放熱性が比較的高いものである。また、層間接続部材８２は、図１に示すように、平面方向において薄膜抵抗５０の電流が流れる方向に対して平行に配置されている。

第１の放熱板８０は、配線膜に用いられるＡｌ膜などの比較的放熱性の高い材料からなるものである。この第１の放熱板８０は、薄膜抵抗５０の半導体基板１０と対向する側とは反対側に絶縁膜７０を介して形成される。つまり、第１の放熱板８０は、薄膜抵抗５０の上面（半導体基板１０と対向する面とは反対の面）の少なくとも一部を覆う位置に形成される。

また、第１の放熱板８０は、図１からわかるように、薄膜抵抗５０と対向する側の表面の面積を、薄膜抵抗５０における第１の放熱板８０と対向する側の表面の面積と同等もしくは薄膜抵抗５０における第１の放熱板８０と対向する側の表面の面積より大きくする。

そして、第１の放熱板８０は、薄膜抵抗５０に対向する領域の少なくとも一部を含み、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な第１の開口部８１を有する。換言すると、第１の放熱板８０には、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な第１の開口部８１が形成されており、その第１の開口部８１は、第１の放熱板８０における薄膜抵抗５０の投影領域の一部を含むように形成されている。

より具体的には、図１に示すように、第１の開口部８１は、薄膜抵抗５０に対向する領域（薄膜抵抗５０の投影領域）の一部を含み、薄膜抵抗５０の接続部５０ａ間に対向する領域（薄膜抵抗５０の接続部５０ａ間の投影領域）に形成される。そして、第１の開口部８１は、その領域において、薄膜抵抗５０の電流が流れる方向に対して平面方向において交差する細長な開口として形成される。

そして、半導体装置の製造工程において、第１の開口部８１から薄膜抵抗５０にレーザーを照射することによって、薄膜抵抗５０をトリミングするものである。

第２の放熱板３０は、第１の放熱板８０と同様に配線膜に用いられるＡｌ膜などの比較的放熱性の高い材料からなるものである。この第２の放熱板３０は、薄膜抵抗５０と半導体基板１０との間に絶縁膜２０及び絶縁膜４０を介して形成される。つまり、第２の放熱板３０は、少なくとも薄膜抵抗５０の下面（半導体基板１０と対向する面）を覆う位置に形成される。また、第２の放熱板３０は、第１の放熱板８０とは異なり、開口部は形成されていない。

そして、第２の放熱板３０は、図１からわかるように、薄膜抵抗５０と対向する側の表面の面積を、薄膜抵抗５０における第２の放熱板３０と対向する側の表面の面積と同等もしくは薄膜抵抗５０における第２の放熱板３０と対向する側の表面の面積より大きくする。したがって、第２の放熱板３０における薄膜抵抗５０の投影領域は、完全に第２の放熱板３０内に収まることとなる。

このように、本実施の形態における半導体装置は、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な第１の開口部８１を有する第１の放熱板８０を設けることによって、放熱板を設けない場合に比べて、レーザーによるトリミングを可能としつつ、薄膜抵抗５０の放熱性を向上させることができる。したがって、薄膜抵抗５０の破壊耐量を低下させることなく薄膜抵抗５０のトリミングを行うことができる。

また、本実施の形態においては、上述のように第１の放熱板８０に加えて、第２の放熱板３０、及び層間接続部材８２を備えているため、第１の放熱板８０のみを設ける場合に比べて放熱性をより一層向上させることができ、破壊耐量を向上させることができる。

なお、本実施の形態においては、第１の放熱板８０と第２の放熱板３０とを放熱性を有する層間接続部材８２にて接続する例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、層間接続部材８２を設けなくても本発明の目的は達成できるものである。ただし、層間接続部材８２を設けることによって、薄膜抵抗５０の放熱経路を多くすることができるので好ましい。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す断面図である。図５は、本発明の第２の実施の形態における半導体装置の特性を示すグラフである。

第２の実施の形態における半導体装置は、上述の第１の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第２の実施の形態において、上述の第１の実施の形態と異なる点は第１の放熱板８０を設けない点である。

本実施の形態における半導体装置は、図４に示すように、シリコンにより構成された半導体基板１０の上に絶縁膜２０を介して第２の放熱板３０（請求項における放熱板に相当するものである）が形成されており、その上に絶縁膜４０を介して例えばＣｒＳｉ膜により構成された薄膜抵抗５０が形成されており、さらにその上に絶縁膜７０が形成されている。

このように、本実施の形態における半導体装置は、薄膜抵抗５０の上側（半導体基板１０と対向する側とは反対側）に第１の放熱板を設けていない。しかしながら、図５に示すように、放熱板を設けない場合の薄膜抵抗５０の破壊点Ａに対して、第２の放熱板３０のみを設けた場合の薄膜抵抗５０の破壊点Ｂが向上している。具体的には、第２の放熱板３０を設けることによって破壊耐量を約４０％向上させることができる。

このように、薄膜抵抗５０と半導体基板１０との間に第２の放熱板３０のみを設けることによっても、放熱板を設けない場合に比べて、レーザーによるトリミングを可能としつつ、薄膜抵抗５０の放熱性を向上させることができる。したがって、薄膜抵抗５０の破壊耐量を低下させることなく薄膜抵抗のトリミングを行うことができる。

また、第２の放熱板３０における薄膜抵抗５０と対向する側の表面の面積は、薄膜抵抗５０における第２の放熱板３０と対向する側の表面の面積以上とすると好ましい。すなわち、第２の放熱板３０における薄膜抵抗５０と対向する側の表面の面積を、薄膜抵抗５０における第２の放熱板３０と対向する側の表面の面積と同等もしくは薄膜抵抗５０における第２の放熱板３０と対向する側の表面の面積より大きくすることによって、放熱性を向上させることができる。

また、第２の放熱板３０には、後ほど説明する第４の実施の形態に示すように、薄膜抵抗５０に対向する領域の少なくとも一部に開口部を設けてもよい。第２の放熱板３０は、Ａｌ膜などからなるため、シリコンからなる半導体基板１０の表面に比べて表面の平坦性がよくない。したがって、薄膜抵抗５０を通過したレーザー光は、第２の放熱板３０の表面で乱反射する可能性がある。したがって、薄膜抵抗５０に対向する領域の少なくとも一部に開口部をもうけることによって、第２の放熱板３０の表面での乱反射を低減でき、レーザー強度の調整範囲を拡大することができる。

また、第２の放熱板３０に開口部をもうける場合、その開口部の形状は、略Ｌ字形状、略矩形形状をなすようにしてもよい。

また、開口部は、複数形成するようにしてもよい。この場合、各開口部の形状は、略矩形状や略円形状などをなすようにしてもよい。さらに、開口部は、格子状に形成されるようにしてもよい。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図６は、本発明の第３の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。

第３の実施の形態における半導体装置は、上述の第１の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第３の実施の形態において、上述の第１の実施の形態と異なる点は第２の放熱板３０を設けない点である。

本実施の形態における半導体装置は、図６に示すように、シリコンにより構成された半導体基板１０の上に絶縁膜２０及び絶縁膜４０を介して例えばＣｒＳｉ膜により構成された薄膜抵抗５０が形成されており、さらにその上に絶縁膜７０が形成されており、絶縁膜７０の表面７０ａに第１の放熱板８０が形成されている。

このように、薄膜抵抗５０の上側に第１の放熱板８０のみを設けることによっても、放熱板を設けない場合に比べて、レーザーによるトリミングを可能としつつ、薄膜抵抗５０の放熱性を向上させることができる。したがって、薄膜抵抗５０の破壊耐量を低下させることなく薄膜抵抗のトリミングを行うことができる。

（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図７は、本発明の第４の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。図８は、図７のVIII−VIII断面図である。図９は、図７のIX−IX断面図である。

第４の実施の形態における半導体装置は、上述の第１の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第４の実施の形態において、上述の第１の実施の形態と異なる点は第２の放熱板に開口部がある点である。

本実施の形態における半導体装置は、図８、９に示すように、シリコンにより構成された半導体基板１０の上に絶縁膜２０を介して第２の放熱板３０ａが形成されており、その上に絶縁膜４０を介して例えばＣｒＳｉ膜により構成された薄膜抵抗５０が形成されており、さらにその上に絶縁膜７０が形成され、絶縁膜７０の表面７０ａには第１の放熱板８０が形成されている。また、第２の放熱板３０ａは、第１の放熱板８０における第１の開口部８１に対応する位置に第２の開口部３１ａを有する。

第２の放熱板３０は、Ａｌ膜などからなるため、シリコンからなる半導体基板１０の表面に比べて表面の平坦性がよくない。したがって、薄膜抵抗５０と半導体基板１０との間に第２の放熱板（開口部を有しない）を設けた場合、第１の開口部８１及び薄膜抵抗５０を通過したレーザー光が第２の放熱板によって乱反射する可能性がある。このように第２の放熱板によってレーザー光が乱反射すると、レーザーの強度調整範囲が低減する可能性がある。そこで、第２の放熱板３０ａに第２の開口部３１ａをもうけることによって、第２の放熱板３０ａの表面での乱反射を低減でき、レーザー強度の調整範囲を拡大することができる。

また、レーザー光は、第１の開口部８１から第２の開口部３１ａにいくにつれてレーザー光の径が広がる。したがって、図７に示すように第２の開口部３１ａの開口面積を第１の開口部８１の開口面積より広くすることによって、レーザー光が第２の放熱板３０ａで反射することを低減できるので好ましい。

（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。図１０は、本発明の第５の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。

第５の実施の形態における半導体装置は、上述の第１の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第５の実施の形態において、上述の第１の実施の形態と異なる点は第１の開口部８１ａを複数設けた点である。

本実施の形態における半導体装置は、シリコンにより構成された半導体基板１０の上に絶縁膜２０を介して第２の放熱板３０が形成されており、その上に絶縁膜４０を介して例えばＣｒＳｉ膜により構成された薄膜抵抗５０が形成されており、さらにその上に絶縁膜７０が形成され、絶縁膜７０の表面７０ａには第１の放熱板８０ａが形成されている。また、第１の放熱板８０ａは、複数の第１の開口部８１ａを有する。また、第１の放熱板８０ａ（上部放熱板）と第２の放熱板３０（下部放熱板）とは、層間接続部材８２ａによって接続されている。この層間接続部材８２ａは、導電性部材からなり放熱性が比較的高いものである。

第１の放熱板８０ａは、薄膜抵抗５０に対向する領域の少なくとも一部を含み、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な複数の第１の開口部８１ａを有する。換言すると、第１の放熱板８０ａには、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な第１の開口部８１ａが複数形成されており、その第１の開口部８１ａは、第１の放熱板８０ａにおける薄膜抵抗５０の投影領域の一部を含むように形成されている。

より具体的には、図１０に示すように、複数の第１の開口部８１ａは、薄膜抵抗５０に対向する領域（薄膜抵抗５０の投影領域）の一部を含み、薄膜抵抗５０の接続部５０ａ間に対向する領域（薄膜抵抗５０の接続部５０ａ間の投影領域）に形成される。そして、各第１の開口部８１ａは、その領域において、薄膜抵抗５０の電流が流れる方向に対して平面方向において交差する細長な開口として形成される。

そして、半導体装置の製造工程において、第１の開口部８１ａから薄膜抵抗５０にレーザーを照射することによって、薄膜抵抗５０をトリミングするものである。

このようにすることによって、薄膜抵抗５０の調整範囲（トリミングする範囲）を拡大することができる。また、第１の開口部の開口面積が同じであれば、一つの大きな開口部を設けるよりも、本実施の形態のように複数の開口部を設けた方が薄膜抵抗５０のトリミング精度を向上することができる。

（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。図１１は、本発明の第６の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。

第６の実施の形態における半導体装置は、上述の第１の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第６の実施の形態において、上述の第１の実施の形態と異なる点は第１の開口部の長さである。

本実施の形態における半導体装置は、シリコンにより構成された半導体基板１０の上に絶縁膜２０を介して第２の放熱板３０が形成されており、その上に絶縁膜４０を介して例えばＣｒＳｉ膜により構成された薄膜抵抗５０が形成されており、さらにその上に絶縁膜７０が形成され、絶縁膜７０の表面７０ａには第１の放熱板８０ｂが形成されている。また、第１の放熱板８０ｂは、第１の開口部８１ｂを有する。また、第１の放熱板８０ｂ（上部放熱板）と第２の放熱板３０（下部放熱板）とは、層間接続部材８２ｂによって接続されている。この層間接続部材８２ｂは、導電性部材からなり放熱性が比較的高いものである。

第１の放熱板８０ｂは、薄膜抵抗５０に対向する領域の少なくとも一部を含み、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な複数の第１の開口部８１ｂを有する。換言すると、第１の放熱板８０ｂには、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な第１の開口部８１ｂが形成されており、その第１の開口部８１ｂは、第１の放熱板８０ｂにおける薄膜抵抗５０の投影領域の一部を含むように形成されている。

より具体的には、図１１に示すように、第１の開口部８１ｂは、薄膜抵抗５０に対向する領域（薄膜抵抗５０の投影領域）の一部を含み、薄膜抵抗５０の接続部５０ａ間に対向する領域（薄膜抵抗５０の接続部５０ａ間の投影領域）に形成される。そして、第１の開口部８１ｂは、その領域において、薄膜抵抗５０の電流が流れる方向に対して平面方向において交差する細長な開口として形成される。

さらに、第１の開口部８１ｂは、図１１に示すように薄膜抵抗５０に対向する領域（薄膜抵抗５０の投影領域）であって、薄膜抵抗５０の一つの辺に対応する位置からその辺に対向する対向辺に対応する位置まで達しないように形成する。つまり、第１の開口部８１ｂは、図１１に示すように薄膜抵抗５０に対向する領域（薄膜抵抗５０の投影領域）であって、薄膜抵抗５０の一つの辺に対応する位置から薄膜抵抗５０に対向する領域の所定の位置まで形成する。

そして、半導体装置の製造工程において、第１の開口部８１ｂから薄膜抵抗５０にレーザーを照射することによって、薄膜抵抗５０をトリミングするものである。

このようにすることによって、薄膜抵抗５０をレーザーにてトリミングする際に、誤って薄膜抵抗５０を断線してしまうことを防止できる。

（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。図１２は、本発明の第７の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。

第７の実施の形態における半導体装置は、上述の第１の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第７の実施の形態において、上述の第７の実施の形態と異なる点は第１の開口部の形状である。

本実施の形態における半導体装置は、シリコンにより構成された半導体基板１０の上に絶縁膜２０を介して第２の放熱板３０が形成されており、その上に絶縁膜４０を介して例えばＣｒＳｉ膜により構成された薄膜抵抗５０が形成されており、さらにその上に絶縁膜７０が形成され、絶縁膜７０の表面７０ａには第１の放熱板８０ｃが形成されている。また、第１の放熱板８０ｃは、第１の開口部８１ｃを有する。また、第１の放熱板８０ｃ（上部放熱板）と第２の放熱板３０（下部放熱板）とは、層間接続部材８２ｃによって接続されている。この層間接続部材８２ｃは、導電性部材からなり放熱性が比較的高いものである。

第１の放熱板８０ｃは、薄膜抵抗５０に対向する領域の少なくとも一部を含み、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な第１の開口部８１ｃを有する。換言すると、第１の放熱板８０ｃには、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な第１の開口部８１ｃが形成されており、その第１の開口部８１ｃは、第１の放熱板８０ｃにおける薄膜抵抗５０の投影領域の一部を含むように形成されている。

より具体的には、図１２に示すように、第１の開口部８１ｃは、薄膜抵抗５０に対向する領域（薄膜抵抗５０の投影領域）の一部を含み、薄膜抵抗５０の接続部５０ａ間に対向する領域（薄膜抵抗５０の接続部５０ａ間の投影領域）に形成される。そして、第１の開口部８１ｂは、その領域において、薄膜抵抗５０の電流が流れる方向に対して平面方向において交差する細長な開口部と、この開口部から平面方向において略直角に連通する細長な開口部（電流が流れる方向に対して平面方向において平行方向）とからなる略Ｌ字形状として形成される。

つまり、第１の開口部８１ｃにおける薄膜抵抗５０の電流が流れる方向に対して平面方向において交差する細長な開口部は、薄膜抵抗５０の一つの辺に対応する位置からその辺に対向する対向辺に対応する位置まで達しないように形成される。そして、この開口部から平面方向において略直角に連通する細長な開口部（電流が流れる方向に対して平面方向において平行方向）は、接続部５０ａに対向する位置まで達しないように形成される。

そして、半導体装置の製造工程において、第１の開口部８１ｃから薄膜抵抗５０にレーザーを照射することによって、薄膜抵抗５０をトリミングするものである。

このようにすることによって、薄膜抵抗５０も略Ｌ字形状にトリミング可能となる。このように薄膜抵抗５０を略Ｌ字形状にトリミングすると使用時（薄膜抵抗に電流が流れる時）の電界集中を低減することができる。

また、レーザーによって薄膜抵抗５０をトリミングする際には、まず薄膜抵抗５０の電流が流れる方向に対して平面方向において交差する細長な開口部からレーザーを照射する（紙面においては上下方向）ことによっておおまかな抵抗値の調整を行う。このとき、薄膜抵抗５０の電流が流れる方向に対して平面方向において交差する細長な開口部を薄膜抵抗５０の一つの辺に対応する位置からその辺に対向する対向辺に対応する位置まで達しないように形成しているため、薄膜抵抗５０をレーザーにてトリミングする際に、誤って薄膜抵抗５０を断線してしまうことを防止できる。

そして、おおまかな抵抗値の調整が終わると、次は、電流が流れる方向に対して平面方向において平行方向に連通する細長な開口部からレーザーを照射する（紙面においては左右方向）ことによって抵抗値の微調整を行う。

このように、第１の開口部８１ｃを略Ｌ字形状とすることによって、トリミングを行いやすくすることもできる。

（第８の実施の形態）
次に、本発明の第８の実施の形態について説明する。図１３は、本発明の第８の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。

第８の実施の形態における半導体装置は、上述の第１の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第８の実施の形態において、上述の第１の実施の形態と異なる点は第１の開口部の形状である。

本実施の形態における半導体装置は、シリコンにより構成された半導体基板１０の上に絶縁膜２０を介して第２の放熱板３０が形成されており、その上に絶縁膜４０を介して例えばＣｒＳｉ膜により構成された薄膜抵抗５０が形成されており、さらにその上に絶縁膜７０が形成され、絶縁膜７０の表面７０ａには第１の放熱板８０ｄが形成されている。また、第１の放熱板８０ｄは、第１の開口部８１ｄを有する。また、第１の放熱板８０ｄ（上部放熱板）と第２の放熱板３０（下部放熱板）とは、層間接続部材８２ｄによって接続されている。この層間接続部材８２ｄは、導電性部材からなり放熱性が比較的高いものである。

第１の放熱板８０ｄは、薄膜抵抗５０に対向する領域の少なくとも一部を含み、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な複数の第１の開口部８１ｄを有する。換言すると、第１の放熱板８０ｄには、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な複数の第１の開口部８１ｄが形成されており、その第１の開口部８１ｄは、第１の放熱板８０ｄにおける薄膜抵抗５０の投影領域の一部を含むように形成されている。

より具体的には、図１３に示すように、第１の開口部８１ｄは、薄膜抵抗５０に対向する領域（薄膜抵抗５０の投影領域）の一部を含み、薄膜抵抗５０の接続部５０ａ間に対向する領域（薄膜抵抗５０の接続部５０ａ間の投影領域）に形成される。さらに、第１の開口部８１ｄは、略円形状の開口であり、図１３に示すように薄膜抵抗５０に対向する領域（薄膜抵抗５０の投影領域）に格子状に形成する。

このように、略円形状の第１の開口部８１ｄは、矩形状の開口部に比べて、角部がないため放熱板の面積を有効に利用することができる。また、略円形状の複数の第１の開口部８１ｄを薄膜抵抗５０に対向する領域（薄膜抵抗５０の投影領域）に格子状に配置することによって、薄膜抵抗５０をレーザーにてトリミングする際に、誤って薄膜抵抗５０を断線してしまうことを防止できる。

（第９の実施の形態）
次に、本発明の第９の実施の形態について説明する。図１４は、本発明の第９の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。

第９の実施の形態における半導体装置は、上述の第１の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第９の実施の形態において、上述の第１の実施の形態と異なる点は第１の開口部の形状である。

本実施の形態における半導体装置は、シリコンにより構成された半導体基板１０の上に絶縁膜２０を介して第２の放熱板３０が形成されており、その上に絶縁膜４０を介して例えばＣｒＳｉ膜により構成された薄膜抵抗５０が形成されており、さらにその上に絶縁膜７０が形成され、絶縁膜７０の表面７０ａには第１の放熱板８０ｅが形成されている。また、第１の放熱板８０ｅは、第１の開口部８１ｅを有する。また、第１の放熱板８０ｅ（上部放熱板）と第２の放熱板３０（下部放熱板）とは、層間接続部材８２ｅによって接続されている。この層間接続部材８２ｅは、導電性部材からなり放熱性が比較的高いものである。

第１の放熱板８０ｅは、薄膜抵抗５０に対向する領域の少なくとも一部を含み、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な複数の第１の開口部８１ｅを有する。換言すると、第１の放熱板８０ｅには、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な複数の第１の開口部８１ｅが形成されており、その第１の開口部８１ｅは、第１の放熱板８０ｅにおける薄膜抵抗５０の投影領域の一部を含むように形成されている。

より具体的には、図１４に示すように、第１の開口部８１ｅは、薄膜抵抗５０に対向する領域（薄膜抵抗５０の投影領域）の一部を含み、薄膜抵抗５０の接続部５０ａ間に対向する領域（薄膜抵抗５０の接続部５０ａ間の投影領域）に形成される。さらに、第１の開口部８１ｅは、略矩形状の開口であり、図１４に示すように薄膜抵抗５０に対向する領域（薄膜抵抗５０の投影領域）に格子状に形成する。

このように、略矩形状の第１の開口部８１ｅは、円形状の開口部に比べて、製造しやすい。また、略矩形状の複数の第１の開口部８１ｅを薄膜抵抗５０に対向する領域（薄膜抵抗５０の投影領域）に格子状に配置することによって、薄膜抵抗５０をレーザーにてトリミングする際に、誤って薄膜抵抗５０を断線してしまうことを防止できる。

（第１０の実施の形態）
次に、本発明の第１０の実施の形態について説明する。図１５は、本発明の第１０の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。図１６は、図１５のXVI−XVI断面図である。

第１０の実施の形態における半導体装置は、上述の第１の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第１０の実施の形態において、上述の第１の実施の形態と異なる点はボンディングする点である。

図１５、１６に示すように、本実施の形態における半導体装置は、第１の放熱板８０の一部を露出した状態で絶縁部材からなる保護膜１００が形成される。そして、第１の放熱板８０の露出した部分に例えば金などの導電性部材からなるワイヤー９０がボンディングされる。したがって、第１の放熱板８０の表面には、ワイヤー９０の接続部９１が接続される。

このようにすることによって、ボンディングされたワイヤー９０からも放熱できるため好ましい。

（第１１の実施の形態）
次に、本発明の第１１の実施の形態について説明する。図１７は、本発明の第１１の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。図１８は、図１７のXVII−XVII断面図である。本実施の形態における半導体装置は、入力回路の保護素子として適用した例である。

第１１の実施の形態における半導体装置は、上述の第１の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第１１の実施の形態において、上述の第１の実施の形態と異なる点は薄膜抵抗と第１の放熱板とが電気的に接続する点である。

図１７、１８に示すように、本実施の形態における半導体装置は、第１の放熱板８０ｆの一部を露出した状態で絶縁部材からなる保護膜１００が形成される。そして、第１の放熱板８０ｆの露出した部分に例えば金などの導電性部材からなるワイヤー９０がボンディングされる。したがって、第１の放熱板８０ｆの表面には、ワイヤー９０の接続部９１が接続される。そして、第１の放熱板８０ｆは、ヴィア８３ｆによって薄膜抵抗５０と電気的に接続される。

このように、第１の放熱板８０ｆと薄膜抵抗５０とを電気的に接続することによって、本発明の半導体装置を入力回路の保護素子として適用することができる。

本発明の第１の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。 図１のII−II断面図である。 図１のIII−III断面図である。 本発明の第２の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態における半導体装置の特性を示すグラフである。 本発明の第３の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。 本発明の第４の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。 図７のVIII−VIII断面図である。 図７のIX−IX断面図である。 本発明の第５の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。 本発明の第６の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。 本発明の第７の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。 本発明の第８の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。 本発明の第９の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。 本発明の第１０の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。 図１５のXVI−XVI断面図である。 本発明の第１１の実施の形態における半導体装置の概略構成を示す透視図である。 図１７のXVII−XVII断面図である。

符号の説明

１０ 半導体基板、２０ 絶縁膜、３０、３０ａ 第２の放熱板、３１ａ 第２の開口部
４０ 絶縁膜、５０ 薄膜抵抗、５０ａ 接続部、６０ 配線膜、７０ 絶縁膜、７０ａ 表面、８０，８０ａ〜８０ｅ 第１の放熱板、８１，８１ａ〜８１ｅ 第１の開口部、８２，８２ａ〜８２ｅ 層間接続部材、９０ ワイヤー、９１ 接続部、１００ 保護膜

Claims (22)

1. 半導体基板の上に形成される薄膜抵抗と、
   前記薄膜抵抗の前記半導体基板と対向する側とは反対側に絶縁膜を介して形成される第１の放熱板とを備え、
   前記第１の放熱板は、前記薄膜抵抗に対向する領域の少なくとも一部を含み、抵抗トリミング用のレーザーが透過可能な第１の開口部を有することを特徴とする半導体装置。
2. 前記第１の放熱板における前記薄膜抵抗と対向する側の表面の面積は、前記薄膜抵抗における前記第１の放熱板と対向する側の表面の面積以上であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記薄膜抵抗と前記半導体基板との間に第２の放熱板を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体装置。
4. 前記第２の放熱板は、前記第１の開口部に対応する位置に、第２の開口部を有することを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
5. 前記第２の開口部は、前記第１の開口部よりも開口面積が広いことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
6. 前記第１の放熱板と前記第２の放熱板とは、放熱性を有する層間接続部材にて接続されることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の半導体装置。
7. 前記第１の開口部は、略Ｌ字形状をなすことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の半導体装置。
8. 前記第１の開口部は、複数形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の半導体装置。
9. 前記第１の開口部は、略矩形状をなすことを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
10. 前記第１の開口部は、略円形状をなすことを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
11. 前記第１の開口部は、格子状に形成されることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか一項に記載の半導体装置。
12. 前記第１の開口部は、前記薄膜抵抗の一つの辺に対応する位置から当該辺に対向する対向辺に対応する位置まで達しないように形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の半導体装置。
13. 前記第１の放熱板上は、導電性部材がボンディングされることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の半導体装置。
14. 前記第１の放熱板は、前記薄膜抵抗と電気的に接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の半導体装置。
15. 半導体基板の上に形成される薄膜抵抗と、
    前記薄膜抵抗と前記半導体基板との間に絶縁膜を介して形成される放熱板と、
    を備えることを特徴とする半導体装置。
16. 前記放熱板における前記薄膜抵抗と対向する側の表面の面積は、前記薄膜抵抗における前記放熱板と対向する側の表面の面積以上であることを特徴とする請求項１５に記載の半導体装置。
17. 前記放熱板は、前記薄膜抵抗に対向する領域の少なくとも一部に開口部を有することを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の半導体装置。
18. 前記開口部は、略Ｌ字形状をなすことを特徴とする請求項１７に記載の半導体装置。
19. 前記開口部は、複数形成されることを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の半導体装置。
20. 前記開口部は、略矩形状をなすことを特徴とする請求項１９に記載の半導体装置。
21. 前記開口部は、略円形状をなすことを特徴とする請求項１９に記載の半導体装置。
22. 前記開口部は、格子状に形成されることを特徴とする請求項１９乃至請求項２１のいずれか一項に記載の半導体装置。

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