JP2008288813A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体基板1S上に絶縁膜2を介して下部電極M0Eが形成され、下部電極M0Eを覆うように絶縁膜5,7が形成され、絶縁膜7上に上部電極M1Eが形成され、上部電極M1Eを覆うように絶縁膜9,11,13が形成され、下部電極M0Eと上部電極M1Eとの間の絶縁膜5,7間に空洞部VRが形成されている。下部電極M0E、絶縁膜5、空洞部VR、絶縁膜7および上部電極M1Eにより超音波トランスデューサが形成される。絶縁膜5は、少なくとも下部電極M0Eに接する部分が酸化シリコンからなり、絶縁膜7は、少なくとも上部電極M1Eに接する部分が酸化シリコンからなり、絶縁膜5,7の少なくとも一方が、上部電極M1Eおよび下部電極M0E間に位置しかつ上部電極M1Eにも下部電極M0Eにも接しない窒化シリコン膜5bを含んでいる。
【選択図】図17
Description
本実施の形態の半導体装置は、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical System)技術を用いて製造された超音波トランスデューサ(超音波送受信センサ)である。
図25および図26は、本実施の形態の半導体装置の要部断面図であり、上記実施の形態1の図5および図6にそれぞれ対応するものである。
図28および図29は、本実施の形態の半導体装置の要部断面図であり、上記実施の形態1の図5および図6にそれぞれ対応するものである。
図31および図32は、本実施の形態の半導体装置の要部断面図であり、上記実施の形態1の図5および図6にそれぞれ対応するものである。
図35および図36は、本実施の形態の半導体装置の要部断面図であり、上記実施の形態1の図5および図6にそれぞれ対応するものである。
図39および図40は、本実施の形態の半導体装置の要部断面図であり、上記実施の形態1の図5および図6にそれぞれ対応するものである。
図43および図44は、本実施の形態の半導体装置の要部断面図であり、上記実施の形態1の図5および図6にそれぞれ対応するものである。
図47および図48は、本実施の形態の半導体装置の要部断面図であり、上記実施の形態1の図5および図6にそれぞれ対応するものである。
図51および図52は、本実施の形態の半導体装置の要部断面図であり、上記実施の形態1の図5および図6にそれぞれ対応するものである。
1S 半導体基板
1Sa 第1主面
1Sb 第2主面
2 絶縁膜
3 導体膜
4,4a 絶縁膜
5 絶縁膜
5a,5c,5d,5f 酸化シリコン膜
5b,5e 窒化シリコン膜
6 犠牲膜パターン
7 絶縁膜
7a,7c,7d,7f 酸化シリコン膜
7b,7e 窒化シリコン膜
8 導体膜
9 絶縁膜
10 孔
11 絶縁膜
13 絶縁膜
20 振動子
30 プローブ
30a プローブケース
30b 音響レンズ
41 n型半導体領域
105a,107a 酸化シリコン膜
105b,107b 窒化シリコン膜
121 上面端部
122,124 経路
123,123a 段差部
125a,127 酸化シリコン膜
125b,127b 窒化シリコン膜
BP1,BP2 パッド
CA CMUT領域
M0 下部電極配線
M0E 下部電極
M1 上部電極配線
M1C 連結部
M1E 上部電極
VR 空洞部
Claims (30)
- 第1絶縁膜、空洞部および第2絶縁膜を介して対向して配置された第1電極および第2電極を有する半導体装置であって、
前記第1電極上に前記第1絶縁膜が形成され、
前記第1絶縁膜上に前記第2絶縁膜が形成され、
前記第2絶縁膜上に前記第2電極が形成され、
前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜間に前記空洞部が形成され、
前記第1絶縁膜は、少なくとも前記第1電極に接する部分が酸化シリコンからなり、
前記第2絶縁膜は、少なくとも前記第2電極に接する部分が酸化シリコンからなり、
前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜の少なくとも一方が、前記第1電極および前記第2電極間に位置しかつ前記第1電極にも前記第2電極にも接しない窒化シリコン層部分を含んでいることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
半導体基板上に、前記第1電極、前記第1絶縁膜、前記空洞部、前記第2絶縁膜および前記第2電極の積層構造が形成されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項2記載の半導体装置において、
前記半導体基板の主面上に、第3絶縁膜を介して前記第1電極が形成されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項3記載の半導体装置において、
前記第1電極は、パターニングされた導体膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜が、前記第1電極に接する第1の酸化シリコン膜と、前記第1の酸化シリコン膜上に形成された窒化シリコン膜とを含む積層膜からなり、
前記第2絶縁膜が、前記第2電極に接する第2の酸化シリコン膜を含む単体膜または積層膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜が、前記第1電極に接する第1の酸化シリコン膜を含む単体膜または積層膜からなり、
前記第2絶縁膜が、前記第2電極に接する第2の酸化シリコン膜と、前記第2の酸化シリコン膜の下に形成された窒化シリコン膜とを含む積層膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、前記第1電極側から順に積層された酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなり、
前記第2絶縁膜は、酸化シリコン膜の単体膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、前記第1電極側から順に積層された酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなり、
前記第2絶縁膜は、前記第1絶縁膜側から順に積層された窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、前記第1電極側から順に積層された酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなり、
前記第2絶縁膜は、前記第1絶縁膜側から順に積層された酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、前記第1電極側から順に積層された酸化シリコン膜および窒化シリコン膜の積層膜からなり、
前記第2絶縁膜は、酸化シリコン膜の単体膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、酸化シリコン膜の単体膜からなり、
前記第2絶縁膜は、前記第1絶縁膜側から順に積層された窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、前記第1電極側から順に積層された酸化シリコン膜および窒化シリコン膜の積層膜からなり、
前記第2絶縁膜は、前記第1絶縁膜側から順に積層された窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、前記第1電極側から順に積層された酸化シリコン膜および窒化シリコン膜の積層膜からなり、
前記第2絶縁膜は、前記第1絶縁膜側から順に積層された酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、酸化シリコン膜の単体膜からなり、
前記第2絶縁膜は、前記第1絶縁膜側から順に積層された酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1電極および前記第2電極と、前記第1電極および前記第2電極間の前記第1絶縁膜、前記空洞部および前記第2絶縁膜とにより、容量素子が形成されることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1電極および前記第2電極と、前記第1電極および前記第2電極間の前記第1絶縁膜、前記空洞部および前記第2絶縁膜とにより、超音波トランスデューサが形成されることを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板の主面上に形成された第1電極と、
前記第1電極を覆うように前記半導体基板の前記主面上に形成された第1絶縁膜と、
前記第1絶縁膜上に形成された第2絶縁膜と、
前記第2絶縁膜上に形成された第2電極と、
前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜間に形成された空洞部と、
を有し、
前記第1電極と前記第2電極とは、前記第1絶縁膜、前記空洞部および前記第2絶縁膜を介して対向して配置され、
前記第1絶縁膜は、少なくとも前記第1電極に接する部分が酸化シリコンからなり、
前記第2絶縁膜は、少なくとも前記第2電極に接する部分が酸化シリコンからなり、
前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜の少なくとも一方が、前記第1電極および前記第2電極間に位置しかつ前記第1電極にも前記第2電極にも接しない窒化シリコン層部分を含んでいることを特徴とする半導体装置。 - 請求項17記載の半導体装置において、
前記半導体基板の前記主面上に形成された第3絶縁膜を更に有し、
前記第3絶縁膜上に前記第1電極が形成されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項17記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜が、前記第1電極に接する第1の酸化シリコン膜と、前記第1の酸化シリコン膜上に形成された窒化シリコン膜とを含む積層膜からなり、
前記第2絶縁膜が、前記第2電極に接する第2の酸化シリコン膜を含む単体膜または積層膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項17記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜が、前記第1電極に接する第1の酸化シリコン膜を含む単体膜または積層膜からなり、
前記第2絶縁膜が、前記第2電極に接する第2の酸化シリコン膜と、前記第2の酸化シリコン膜の下に形成された窒化シリコン膜とを含む積層膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項17〜20のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、前記第1電極側から順に積層された酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなり、
前記第2絶縁膜は、酸化シリコン膜の単体膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項17〜20のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、前記第1電極側から順に積層された酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなり、
前記第2絶縁膜は、前記第1絶縁膜側から順に積層された窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項17〜20のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、前記第1電極側から順に積層された酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなり、
前記第2絶縁膜は、前記第1絶縁膜側から順に積層された酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項17〜20のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、前記第1電極側から順に積層された酸化シリコン膜および窒化シリコン膜の積層膜からなり、
前記第2絶縁膜は、酸化シリコン膜の単体膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項17〜20のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、酸化シリコン膜の単体膜からなり、
前記第2絶縁膜は、前記第1絶縁膜側から順に積層された窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項17〜20のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、前記第1電極側から順に積層された酸化シリコン膜および窒化シリコン膜の積層膜からなり、
前記第2絶縁膜は、前記第1絶縁膜側から順に積層された窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項17〜20のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、前記第1電極側から順に積層された酸化シリコン膜および窒化シリコン膜の積層膜からなり、
前記第2絶縁膜は、前記第1絶縁膜側から順に積層された酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項17〜20のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1絶縁膜は、酸化シリコン膜の単体膜からなり、
前記第2絶縁膜は、前記第1絶縁膜側から順に積層された酸化シリコン膜、窒化シリコン膜および酸化シリコン膜の積層膜からなることを特徴とする半導体装置。 - 請求項17〜20のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1電極および前記第2電極と、前記第1電極および前記第2電極間の前記第1絶縁膜、前記空洞部および前記第2絶縁膜とにより、容量素子が形成されることを特徴とする半導体装置。 - 請求項17〜20のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1電極および前記第2電極と、前記第1電極および前記第2電極間の前記第1絶縁膜、前記空洞部および前記第2絶縁膜とにより、超音波トランスデューサが形成されることを特徴とする半導体装置。
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