JP2015216194A - Semiconductor device and method for manufacturing the same - Google Patents

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佳彦 加治屋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device having excellent characteristics and a structure suitable for high integration.SOLUTION: A semiconductor device comprises: a semiconductor substrate 10 including a first conductivity type region (N type region) 11 and a second conductivity type region (P well) 12; a signal line 30 provided on the substrate; a semiconductor element (P type MOST) 20 formed on the first conductivity type region; first wiring 41 connecting the semiconductor element and the signal line; and second wiring 42 connecting the first wiring and the second conductivity type region.

Description

本開示は、半導体装置およびその製造方法に関する。   The present disclosure relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.

近年、半導体装置の高密度化が進んでいる。通常、半導体装置の製造工程では、例えばトランジスタのゲート電極に接続される配線やビアの形成にあたり、プラズマ励起ガス中におけるドライエッチングや化学気相成長(CVD)などが行われる。そのため、正電荷または負電荷がゲート電極に帯電し、トランジスタの特性を変動させてしまい、結果として回路が意図しない挙動を示すことがある。この現象はプラズマダメージやPID(Plasma Induced Damage)と呼ばれている。   In recent years, the density of semiconductor devices has been increased. Normally, in the manufacturing process of a semiconductor device, for example, dry etching or chemical vapor deposition (CVD) in a plasma excitation gas is performed in forming a wiring or a via connected to a gate electrode of a transistor. Therefore, a positive charge or a negative charge is charged on the gate electrode, and the characteristics of the transistor are changed. As a result, the circuit may behave unintentionally. This phenomenon is called plasma damage or PID (Plasma Induced Damage).

特許文献1には、被保護素子のゲート電極を電源およびGNDに接続することにより、電源およびGNDの配線容量を用いてプラズマダメージを回避するという手法が開示されている。   Patent Document 1 discloses a method of avoiding plasma damage by using the power supply and the wiring capacitance of GND by connecting the gate electrode of the protected element to the power supply and GND.

特開2001−60687号公報JP 2001-60687 A

しかしながら、特許文献1では、ダイオードが製品中の回路に接続されたままであるためリーク電流や寄生容量の発生源となっている。このため、ダイオードの大きさによっては回路面積にも影響を与える可能性がある。   However, in Patent Document 1, since the diode remains connected to the circuit in the product, it is a source of leakage current and parasitic capacitance. For this reason, the circuit area may be affected depending on the size of the diode.

本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、優れた特性を有し、高集積化に適した構造を有する半導体装置を提供することにある。さらに、そのような半導体装置を、帯電による損傷を伴うことなく製造することのできる半導体装置の製造方法を提供することにある。   The present disclosure has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a semiconductor device having excellent characteristics and a structure suitable for high integration. It is another object of the present invention to provide a semiconductor device manufacturing method capable of manufacturing such a semiconductor device without being damaged by charging.

本開示の一実施形態としての半導体装置は、第1導電型領域と第2導電型領域とを含む基板と、その基板上に設けられた信号線と、基板の第1導電型領域に形成された半導体素子と、その半導体素子と信号線とを繋ぐ第1の配線と、その第1の配線と第2導電型領域とを繋ぐ第2の配線とを備えたものである。   A semiconductor device according to an embodiment of the present disclosure is formed in a substrate including a first conductivity type region and a second conductivity type region, a signal line provided on the substrate, and a first conductivity type region of the substrate. A semiconductor device, a first wiring connecting the semiconductor device and a signal line, and a second wiring connecting the first wiring and the second conductivity type region.

本開示の一実施形態としての他の半導体装置は、基板上に設けられた半導体素子および信号線と、半導体素子と信号線とを繋ぐ第1の配線と、一端が第1の配線と接続され、他端が端部に露出しまたは絶縁体により覆われた第2の配線とを備えたものである。   Another semiconductor device according to an embodiment of the present disclosure includes a semiconductor element and a signal line provided over a substrate, a first wiring that connects the semiconductor element and the signal line, and one end connected to the first wiring. The other end is exposed to the end portion or is covered with an insulating material.

本開示の一実施形態としての半導体装置では、半導体素子と信号線とを繋ぐ第1の配線から分岐された第2の配線(または第2の配線およびそれに接続された第2導電型領域)を備えるようにした。このため、外部からの、または自らの内部に含まれる不純物としての水素が、第2の配線または(第2の配線および第2導電型領域)に吸蔵される。   In the semiconductor device as one embodiment of the present disclosure, the second wiring (or the second wiring and the second conductivity type region connected thereto) branched from the first wiring connecting the semiconductor element and the signal line is provided. I prepared. For this reason, hydrogen from the outside or as an impurity contained in itself is occluded in the second wiring or (second wiring and second conductivity type region).

本開示の一実施形態としての半導体装置の製造方法は、基板上に保護素子および半導体素子を形成することと、基板上に、一端が半導体素子と接続された第1の配線、および第1の配線と保護素子とを繋ぐ第2の配線をそれぞれ形成することと、第1の配線の他端と接続される信号線を形成することと、信号線を形成したのち、保護素子を除去することとを含むものである。   A method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present disclosure includes: forming a protection element and a semiconductor element on a substrate; a first wiring having one end connected to the semiconductor element on the substrate; Forming a second wiring connecting the wiring and the protective element, forming a signal line connected to the other end of the first wiring, and removing the protective element after forming the signal line; Is included.

本開示の一実施形態としての半導体装置の他の製造方法は、第1導電型の基板に不純物を注入することにより、下部第1導電型半導体層と上部第1導電型半導体層との間に挟まれた下部第2導電型半導体層を形成することと、上部第1導電型半導体層の所定領域に不純物をさらに添加することにより、下部第2導電型半導体層と連結され、かつ上部第1導電型半導体層を厚さ方向に貫く上部第2導電型半導体層を形成することと、上部第1導電型半導体層に半導体素子を形成することと、一端が半導体素子と接続された第1の配線、および第1の配線と上部第2導電型半導体層とを繋ぐ第2の配線、をそれぞれ形成することと、第1の配線の他端と接続される信号線を形成することと、信号線を形成したのち、下部第1導電型半導体層および下部第2導電型半導体層を除去することとを含むようにしたものである。   According to another method of manufacturing a semiconductor device as an embodiment of the present disclosure, an impurity is implanted into a first conductivity type substrate, so that a lower first conductivity type semiconductor layer and an upper first conductivity type semiconductor layer are interposed. The lower second conductive semiconductor layer is formed, and an impurity is further added to a predetermined region of the upper first conductive semiconductor layer so that the lower second conductive semiconductor layer is connected to the upper first conductive layer. Forming an upper second conductive type semiconductor layer penetrating the conductive type semiconductor layer in the thickness direction; forming a semiconductor element on the upper first conductive type semiconductor layer; and a first end connected to the semiconductor element. Forming a wiring and a second wiring connecting the first wiring and the upper second conductive type semiconductor layer, forming a signal line connected to the other end of the first wiring, After forming the line, the lower first conductive type semiconductor layer and Parts is obtained by such and removing the second conductive semiconductor layer.

本開示の一実施形態としての半導体装置の製造方法では、半導体素子と接続された第1の配線と保護素子(または上部第2導電型半導体層)とを繋ぐ第2の配線を形成したのち、信号線を形成するようにした。このため、信号線を形成する際、半導体素子に対するプラズマダメージ等の損傷が回避される。さらに、信号線の形成ののち、保護素子(または、下部第1導電型半導体層および下部第2導電型半導体層)を除去するようにしたので、リーク電流や寄生容量の発生が回避されるうえ、占有面積の削減にも有利となる。   In the method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present disclosure, after forming the second wiring that connects the first wiring connected to the semiconductor element and the protection element (or the upper second conductivity type semiconductor layer), A signal line was formed. For this reason, when the signal line is formed, damage such as plasma damage to the semiconductor element is avoided. Furthermore, since the protective element (or the lower first conductive type semiconductor layer and the lower second conductive type semiconductor layer) is removed after the formation of the signal line, generation of leakage current and parasitic capacitance is avoided. This is also advantageous for reducing the occupied area.

本開示の一実施形態としての半導体装置によれば、半導体素子と信号線とを繋ぐ第1の配線に接続された第2の配線を備えるようにしたので、外部からの、または自らの内部に含まれる不純物としての水素を、第2導電型領域または第2の配線に吸蔵させることができる。このため、半導体素子への水素の進入を抑制することができ、半導体素子中での正電荷の生成に伴う半導体素子特性の劣化を回避することができる。   According to the semiconductor device as one embodiment of the present disclosure, since the second wiring connected to the first wiring that connects the semiconductor element and the signal line is provided, it is provided from the outside or inside itself. Hydrogen as an impurity contained can be occluded in the second conductivity type region or the second wiring. Therefore, entry of hydrogen into the semiconductor element can be suppressed, and deterioration of the semiconductor element characteristics due to generation of positive charges in the semiconductor element can be avoided.

本開示の一実施形態としての半導体装置の製造方法によれば、保護素子を利用することで、製造過程における半導体素子に対する損傷を回避することができる。そのうえ、リーク電流や寄生容量の発生源のおそれがある保護素子等を最終的に除去するようにしたので、信頼性を向上させつつ、占有面積を削減できる。したがって、優れた特性を有し、高集積化に適した構造を有する半導体装置を製造することができる。   According to the method for manufacturing a semiconductor device as one embodiment of the present disclosure, damage to the semiconductor element in the manufacturing process can be avoided by using the protection element. In addition, since the protective element or the like that may cause a leakage current or a parasitic capacitance is finally removed, the occupation area can be reduced while improving the reliability. Therefore, a semiconductor device having excellent characteristics and a structure suitable for high integration can be manufactured.

なお、本開示の効果は上記のものに限定されるものではなく、以下に記載のいずれの効果であってもよい。   Note that the effects of the present disclosure are not limited to those described above, and may be any of the effects described below.

本開示の第1の実施の形態に係る半導体装置の構成例を表す平面図および断面図である。2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a configuration example of a semiconductor device according to a first embodiment of the present disclosure. 図1に示した半導体装置の構成例に対応した回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram corresponding to a configuration example of the semiconductor device illustrated in FIG. 1. 図1に示した半導体装置の製造方法における一工程を表す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a step in the method for manufacturing the semiconductor device illustrated in FIG. 1. 図3Aに続く一工程を表す断面図である。It is sectional drawing showing the 1 process following FIG. 3A. 図3Bに続く一工程を表す断面図である。It is sectional drawing showing the 1 process following FIG. 3B. 図3Cに続く一工程を表す断面図である。It is sectional drawing showing the 1 process following FIG. 3C. 図3Dに続く一工程を表す断面図である。It is sectional drawing showing the 1 process following FIG. 3D. 図3Eに続く一工程を表す断面図である。It is sectional drawing showing the 1 process following FIG. 3E. 図1に示した半導体装置の作用効果を説明するための第1の回路図である。FIG. 2 is a first circuit diagram for explaining an operation effect of the semiconductor device shown in FIG. 1. 図1に示した半導体装置の作用効果を説明するための第1の回路図である。FIG. 2 is a first circuit diagram for explaining an operation effect of the semiconductor device shown in FIG. 1. 本開示の第1の実施の形態に係る半導体装置の第1の変形例を表す断面図である。It is sectional drawing showing the 1st modification of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment of this indication. 図5に示した第1の変形例としての半導体装置の製造方法における一工程を表す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a step in a method for manufacturing a semiconductor device as a first modification illustrated in FIG. 5. 図6Aに続く一工程を表す断面図である。It is sectional drawing showing the 1 process following FIG. 6A. 本開示の第1の実施の形態に係る半導体装置の第2の変形例を表す断面図である。It is sectional drawing showing the 2nd modification of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment of this indication. 本開示の第1の実施の形態に係る半導体装置の第3の変形例を表す断面図である。It is sectional drawing showing the 3rd modification of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment of this indication. 本開示の第2の実施の形態に係る半導体装置の構成例を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structural example of the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment of this indication. 図9に示した半導体装置の製造方法における一工程を表す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a step in the method of manufacturing the semiconductor device illustrated in FIG. 図10Aに続く一工程を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the 1 process following FIG. 10A. 第1の参考例としての半導体装置の構成例を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structural example of the semiconductor device as a 1st reference example. 第2の参考例としての半導体装置の構成例を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structural example of the semiconductor device as a 2nd reference example. 第3の参考例としての半導体装置の構成例を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structural example of the semiconductor device as a 3rd reference example.

以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(保護素子と半導体素子(P型MOST)とを積層した半導体装置およびその製造方法)
2.変形例1(1つの保護素子の上に複数の半導体素子を形成するようにした例)
3.変形例2(半導体素子としてN型MOSTを用いた例)
4.変形例3(変形例1と変形例2とを組み合わせた例)
5.第2の実施の形態(保護素子と半導体素子とを同一の階層に形成するようにした例)
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The description will be given in the following order.
1. First Embodiment (Semiconductor device in which protective element and semiconductor element (P-type MOST) are stacked, and method for manufacturing the same)
2. Modification 1 (example in which a plurality of semiconductor elements are formed on one protective element)
3. Modification 2 (example using N-type MOST as a semiconductor element)
4). Modification 3 (example combining Modification 1 and Modification 2)
5. Second embodiment (an example in which a protection element and a semiconductor element are formed in the same layer)

<第1の実施の形態>
[半導体装置1の構成]
図1は、本開示の第1の実施の形態としての半導体装置1の平面構成および断面構成を表したものである。また、図2は、半導体装置1の回路構成を表す。なお、図1のうち平面構成を表す図では、信号線30、第1の配線41および第2の配線42の図示を省略している(いずれも後出)。
<First Embodiment>
[Configuration of Semiconductor Device 1]
FIG. 1 illustrates a planar configuration and a cross-sectional configuration of a semiconductor device 1 according to the first embodiment of the present disclosure. FIG. 2 shows a circuit configuration of the semiconductor device 1. In FIG. 1, the signal line 30, the first wiring 41, and the second wiring 42 are not shown in the diagram showing the planar configuration (all will be described later).

半導体装置1は、例えば、半導体基板10と、半導体素子としてのP型MOST(Metal Oxide Semiconductor Transistor)20と、半導体基板10の上に設けられた信号線30とを備える。   The semiconductor device 1 includes, for example, a semiconductor substrate 10, a P-type MOST (Metal Oxide Semiconductor Transistor) 20 as a semiconductor element, and a signal line 30 provided on the semiconductor substrate 10.

半導体基板10は、例えばN型のシリコン基板からなるN型領域11と、Pウェル(P型領域)12とを含んでいる。Pウェル12は、半導体基板10の表面10Aから半導体基板10の裏面10Bに至るまで延在している。   The semiconductor substrate 10 includes an N type region 11 made of, for example, an N type silicon substrate, and a P well (P type region) 12. The P well 12 extends from the front surface 10 </ b> A of the semiconductor substrate 10 to the back surface 10 </ b> B of the semiconductor substrate 10.

P型MOST20は、半導体基板10のうち、N型領域11に形成されている。P型MOST20は、ゲート21と、その両隣に設けられた一対のソース・ドレイン22とを有している。Pウェル12における表面10A近傍にはP+拡散層13が形成されている。P型MOST20のゲート21は、第1の配線41によって信号線30と接続されている。第1の配線41の中間点41AとP+拡散層13とは第2の配線42によって接続されている。   The P-type MOST 20 is formed in the N-type region 11 of the semiconductor substrate 10. The P-type MOST 20 has a gate 21 and a pair of source / drain 22 provided on both sides thereof. A P + diffusion layer 13 is formed in the vicinity of the surface 10A of the P well 12. The gate 21 of the P-type MOST 20 is connected to the signal line 30 by the first wiring 41. The intermediate point 41 </ b> A of the first wiring 41 and the P + diffusion layer 13 are connected by the second wiring 42.

[半導体装置1の作用効果]
半導体装置1では、P型MOST20と信号線30とを繋ぐ第1の配線41の中間点41Aから分岐された第2の配線42ならびにそれに接続されたP+拡散層13およびPウェル12を備えるようにした。このため、外部からの、または自らの内部に含まれる不純物としての水素が、第2の配線42、P+拡散層13およびPウェル12に吸蔵される。
[Operation and Effect of Semiconductor Device 1]
The semiconductor device 1 includes a second wiring 42 branched from an intermediate point 41A of the first wiring 41 that connects the P-type MOST 20 and the signal line 30, and a P + diffusion layer 13 and a P well 12 connected thereto. did. For this reason, hydrogen from the outside or as an impurity contained in itself is occluded in the second wiring 42, the P + diffusion layer 13 and the P well 12.

すなわち、半導体装置1によればP型MOST20への水素の進入を抑制することができ、P型MOST20の内部での正電荷の生成に伴う半導体素子特性の劣化を回避することができる。その結果、高い信頼性を確保することができる。   That is, according to the semiconductor device 1, the entry of hydrogen into the P-type MOST 20 can be suppressed, and the deterioration of the semiconductor element characteristics accompanying the generation of positive charges inside the P-type MOST 20 can be avoided. As a result, high reliability can be ensured.

[半導体装置1の製造方法]
この半導体装置1は、以下の(1)から(4)の各工程を含む製造方法により製造される。
(1)半導体基板10上に保護素子としてのダイオード50およびP型MOST20を形成すること。
(2)半導体基板10上に、一端がP型MOST20のゲート21と接続された第1の配線41、および第1の配線41とダイオード50とを繋ぐ第2の配線42をそれぞれ形成すること。
(3)第1の配線41の他端と接続される信号線30を形成すること。
(4)信号線30を形成したのち、ダイオード50を除去すること。
具体的には、例えば次のようにして製造することができる。
[Method of Manufacturing Semiconductor Device 1]
The semiconductor device 1 is manufactured by a manufacturing method including the following steps (1) to (4).
(1) The diode 50 and the P-type MOST 20 as protective elements are formed on the semiconductor substrate 10.
(2) Forming on the semiconductor substrate 10 a first wiring 41 having one end connected to the gate 21 of the P-type MOST 20 and a second wiring 42 connecting the first wiring 41 and the diode 50.
(3) The signal line 30 connected to the other end of the first wiring 41 is formed.
(4) After forming the signal line 30, the diode 50 is removed.
Specifically, for example, it can be produced as follows.

図3A〜図3Fは、半導体装置1の製造方法の一部を工程順に表した断面図である。まず、例えばN型のシリコン基板11Zを用意する(図3A)。次に、シリコン基板11Zの表面11ZAから、矢印で示したように、不純物として例えば3価のイオン(以下、不純物元素イオンという。)をシリコン基板11Zの内部に打ち込む(図3B)。これにより、下部N型半導体層11Lと下部Pウェル12Lと上部N型半導体層11Uとの積層構造が形成される。これらのうち、下部N型半導体層11Lと下部Pウェル12Lとの2層構造がダイオード50となる。   3A to 3F are cross-sectional views showing a part of the manufacturing method of the semiconductor device 1 in the order of steps. First, for example, an N-type silicon substrate 11Z is prepared (FIG. 3A). Next, as indicated by arrows, for example, trivalent ions (hereinafter referred to as impurity element ions) are implanted into the silicon substrate 11Z from the surface 11ZA of the silicon substrate 11Z (FIG. 3B). Thereby, a stacked structure of the lower N-type semiconductor layer 11L, the lower P-well 12L, and the upper N-type semiconductor layer 11U is formed. Among these, the two-layer structure of the lower N-type semiconductor layer 11L and the lower P well 12L forms the diode 50.

次に、上部N型半導体層11Uのうち、のちにP型MOST20を形成する領域以外の所定の領域を占める部分に不純物元素イオンを選択的に打ち込む。これにより、第1の上部Pウェル12U1を形成する(図3C)。   Next, impurity element ions are selectively implanted into a portion of the upper N-type semiconductor layer 11U that occupies a predetermined region other than a region where the P-type MOST 20 is to be formed later. Thereby, the first upper P well 12U1 is formed (FIG. 3C).

さらに、上部N型半導体層11Uのうち、第1の上部Pウェル12U1を覆う部分に不純物元素イオンを選択的に打ち込むことで第2の上部Pウェル12U2を形成する(図3D)。これにより、上部N型半導体層11Uを貫く上部Pウェル12Uが、下部Pウェル12Lの上に形成される。ここで、不純物元素イオンを注入する際のエネルギーを増減することで、不純物元素イオンが注入される深さ方向の位置を調整するとよい。例えば、下部Pウェル12Lを形成する場合よりも、第1の上部Pウェル12U1を形成する場合の不純物元素イオンの注入エネルギーを弱めるとよい。同様に、第1の上部Pウェル12U1を形成する場合よりも第2の上部Pウェル12U2を形成する場合には不純物元素イオンの注入エネルギーを弱めるとよい。   Further, a second upper P well 12U2 is formed by selectively implanting impurity element ions into a portion of the upper N-type semiconductor layer 11U that covers the first upper P well 12U1 (FIG. 3D). Thereby, an upper P well 12U penetrating the upper N-type semiconductor layer 11U is formed on the lower P well 12L. Here, the position in the depth direction where the impurity element ions are implanted may be adjusted by increasing or decreasing the energy when implanting the impurity element ions. For example, it is better to weaken the implantation energy of impurity element ions when forming the first upper P well 12U1 than when forming the lower P well 12L. Similarly, when the second upper P well 12U2 is formed rather than the first upper P well 12U1, the impurity element ion implantation energy is preferably weakened.

こののち、図3Eに示したように、上部N型半導体層11Uの所定の位置にP型MOST20を形成し、上部Pウェル12Uの表面10A近傍にP+拡散層13を形成する。さらに、第1の配線41および第2の配線42を形成したのち、信号線30を含む回路を形成する。最後に、図3Fに示したように、ダイオード50を研磨処理等により除去する。   Thereafter, as shown in FIG. 3E, a P-type MOST 20 is formed at a predetermined position of the upper N-type semiconductor layer 11U, and a P + diffusion layer 13 is formed in the vicinity of the surface 10A of the upper P-well 12U. Further, after forming the first wiring 41 and the second wiring 42, a circuit including the signal line 30 is formed. Finally, as shown in FIG. 3F, the diode 50 is removed by a polishing process or the like.

以上により、半導体装置1が完成する。   Thus, the semiconductor device 1 is completed.

[半導体装置1の製造方法の作用効果]
このように、半導体装置1の製造方法では、ダイオード50を形成すると共に、第1の配線41と、P型MOST20およびダイオード50を繋ぐ第2の配線42とを形成したのち、信号線30等を形成するようにした(図4A参照)。このため、信号線30等を形成する際、例えばプラズマ励起ガス中におけるドライエッチングや化学気相成長(CVD)などを行ったとしても、ダイオード50が保護回路として機能し、P型MOST20に対するプラズマダメージ等の損傷が回避される。さらに、信号線30等の形成ののちダイオード50を除去するようにしたので(図4B参照)、リーク電流や寄生容量の発生が回避されるうえ、占有面積の削減にも有利となる。
[Operational Effects of Manufacturing Method of Semiconductor Device 1]
As described above, in the method of manufacturing the semiconductor device 1, the diode 50 is formed, the first wiring 41 and the second wiring 42 that connects the P-type MOST 20 and the diode 50 are formed, and then the signal line 30 and the like are formed. It was made to form (refer FIG. 4A). For this reason, when forming the signal line 30 and the like, the diode 50 functions as a protection circuit even if, for example, dry etching or chemical vapor deposition (CVD) in plasma excitation gas is performed, and plasma damage to the P-type MOST 20 is caused. Etc. are avoided. Furthermore, since the diode 50 is removed after the formation of the signal line 30 and the like (see FIG. 4B), generation of leakage current and parasitic capacitance is avoided, and it is advantageous in reducing the occupied area.

ところが、例えば図11Aに示したように、N型領域111の表面近傍にP+拡散層113を設けた半導体装置101では、PNダイオード150が保護素子として機能するものの、製造過程でのP型MOST20に対するプラズマダメージを回避できない場合がある。近年、フラッシュメモリやイメージセンサにおいて、通常のビアよりも深い位置まで加工されるTSV (Through Silicon Via)を活用したLSIの積層化が進んでおり、より大きなプラズマダメージ発生する可能性があるからである。外部との入出力に接続されているESD保護回路等においては回路設計上TSVが多用されることがある。そのような場合は大きな保護ダイオードを設置しなければ、P型MOST20に対するプラズマダメージを回避できない可能性がある。   However, as shown in FIG. 11A, for example, in the semiconductor device 101 in which the P + diffusion layer 113 is provided in the vicinity of the surface of the N-type region 111, the PN diode 150 functions as a protective element. Plasma damage may not be avoided. In recent years, in flash memory and image sensors, LSI stacking using TSV (Through Silicon Via) processed deeper than normal vias has progressed, and there is a possibility of greater plasma damage. is there. In an ESD protection circuit or the like connected to an input / output with the outside, TSV may be frequently used for circuit design. In such a case, plasma damage to the P-type MOST 20 may not be avoided unless a large protection diode is installed.

大きな電荷の発生に対応するため、例えば図11Bに示した半導体装置102のように大面積のP+拡散層113Aを設けることで、保護素子として大面積のPNダイオード150を配置する方法が考えられる。さらには、例えば図11Cに示した半導体装置103のように保護素子として、N+拡散層114およびPウェル112をそれぞれ含むNPダイオード151A,151Bを直列に配置するといった措置が考えられる。しかしながら、これらの場合にはスタンバイリーク電流や寄生容量、あるいは回路面積の観点で不利となってしまう。   In order to cope with the generation of a large charge, for example, a method of arranging a large area PN diode 150 as a protective element by providing a large area P + diffusion layer 113A as in the semiconductor device 102 shown in FIG. 11B can be considered. Further, for example, as in the semiconductor device 103 shown in FIG. 11C, a measure may be considered in which NP diodes 151A and 151B each including an N + diffusion layer 114 and a P well 112 are arranged in series as protective elements. However, these cases are disadvantageous in terms of standby leakage current, parasitic capacitance, or circuit area.

これに対し、本開示の半導体装置1の製造方法によれば、ダイオード50を保護素子として利用することで、製造過程におけるP型MOST20に対する損傷を回避することができる。そのうえ、リーク電流や寄生容量の発生源のおそれがあるダイオード50を最終的に除去するようにしたので、P型MOST20の動作に対する悪影響を与えることがない。すなわち、信頼性を向上させることができる。加えて、保護素子として利用したダイオード50を最終的には除去するようにしたので、スタンバイリーク電流や寄生容量の発生もない。また、大きなプラズマダメージの発生に対応するために十分に大きな面積を有するダイオード50を形成した場合であっても、最終製品となる半導体装置1の寸法を増加させることはない。したがって、半導体装置1の製造方法によれば、優れた特性を有し、高集積化に適した構造を有する半導体装置1を製造することができる。   On the other hand, according to the manufacturing method of the semiconductor device 1 of the present disclosure, damage to the P-type MOST 20 in the manufacturing process can be avoided by using the diode 50 as a protection element. In addition, since the diode 50 that may be a source of leakage current and parasitic capacitance is finally removed, there is no adverse effect on the operation of the P-type MOST 20. That is, reliability can be improved. In addition, since the diode 50 used as the protective element is finally removed, there is no occurrence of standby leakage current or parasitic capacitance. Even when the diode 50 having a sufficiently large area is formed to cope with the occurrence of large plasma damage, the size of the semiconductor device 1 as the final product is not increased. Therefore, according to the manufacturing method of the semiconductor device 1, the semiconductor device 1 having excellent characteristics and a structure suitable for high integration can be manufactured.

<第1の変形例>
図5は、半導体装置1の第1の変形例としての半導体装置1Aの断面構成を表したものである。この半導体装置1Aでは、半導体基板10に複数のP型MOST20(20A,20B)とそれらに対応した複数のPウェル12(12A,12B)およびP+拡散層13(13A,13B)とを設けるようにした。さらに、複数のP型MOST20(20A,20B)に対応して複数の信号線30(30A,30B)、複数の第1の配線41(41A,41B)および複数の第2の配線42(42A,42B)を設けている。
<First Modification>
FIG. 5 illustrates a cross-sectional configuration of a semiconductor device 1 </ b> A as a first modification of the semiconductor device 1. In the semiconductor device 1A, a plurality of P-type MOSTs 20 (20A, 20B), a plurality of P wells 12 (12A, 12B) and a P + diffusion layer 13 (13A, 13B) corresponding to them are provided on the semiconductor substrate 10. did. Further, a plurality of signal lines 30 (30A, 30B), a plurality of first wirings 41 (41A, 41B), and a plurality of second wirings 42 (42A, 42B) corresponding to the plurality of P-type MOSTs 20 (20A, 20B). 42B).

この半導体装置1Aを製造するにあたっては、例えば図6Aに示したように、複数のP型MOST20に対して共通のダイオード50を形成しておき、複数の第1の配線41および複数の第2の配線42の形成ののち、複数の信号線30の形成を行う。そののち、図6Bに示したように不要となったダイオード50を研磨等により除去することで、個別に電気的に分断された複数のP型MOST20を有する半導体装置1Aが得られる。本変形例においても、共通のダイオード50により、複数のP型MOST20に対するプラズマダメージから保護することができる。   In manufacturing the semiconductor device 1A, for example, as shown in FIG. 6A, a common diode 50 is formed for a plurality of P-type MOSTs 20, and a plurality of first wirings 41 and a plurality of second wirings are formed. After the wiring 42 is formed, a plurality of signal lines 30 are formed. After that, as shown in FIG. 6B, the unnecessary diode 50 is removed by polishing or the like, whereby the semiconductor device 1A having a plurality of P-type MOSTs 20 that are individually electrically separated is obtained. Also in this modification, the common diode 50 can protect against a plurality of P-type MOSTs 20 from plasma damage.

<第2の変形例>
図7は、半導体装置1の第2の変形例としての半導体装置1Bの断面構成を表したものである。上記した半導体装置1では、半導体素子としてP型MOST20を備える場合について説明したが、本技術はこれに限定されるものではない。本技術は、図7に示した半導体装置1Bのように、半導体素子として、ゲート61とその両隣に設けられた一対のソース・ドレイン62とを有するN型MOST60を備えるようにした場合にも適用される。
<Second Modification>
FIG. 7 illustrates a cross-sectional configuration of a semiconductor device 1 </ b> B as a second modification of the semiconductor device 1. In the semiconductor device 1 described above, the case where the P-type MOST 20 is provided as the semiconductor element has been described, but the present technology is not limited to this. The present technology is also applied to a case where an N-type MOST 60 having a gate 61 and a pair of source / drain 62 provided on both sides thereof is provided as a semiconductor element as in the semiconductor device 1B shown in FIG. Is done.

<第3の変形例>
図8は、半導体装置1の第3の変形例としての半導体装置1Cの断面構成を表したものである。上記した第1の変形例としての半導体装置1Aでは、半導体素子としてP型MOST20を複数備える場合について説明したが、本技術はこれに限定されるものではない。本技術は、図8に示した半導体装置1Cのように、同一の半導体基板に半導体素子としてP型MOST20とN型MOST60とを備えるようにした場合にも適用される。
<Third Modification>
FIG. 8 illustrates a cross-sectional configuration of a semiconductor device 1 </ b> C as a third modification of the semiconductor device 1. In the semiconductor device 1A as the first modification described above, the case where a plurality of P-type MOSTs 20 are provided as semiconductor elements has been described, but the present technology is not limited to this. The present technology is also applied to a case where a P-type MOST 20 and an N-type MOST 60 are provided as semiconductor elements on the same semiconductor substrate as in the semiconductor device 1C illustrated in FIG.

<第2の実施の形態>
[半導体装置2の構成]
図9は、本開示の第2の実施の形態としての半導体装置2の構成を表したものである。半導体装置2は、半導体基板10上に設けられたP型MOST20および信号線30と、P型MOST20と信号線30とを繋ぐ第1の配線41と、一端が第1の配線41と接続され、他端が端部に露出した第2の配線42とを備える。なお、第2の配線42の他端は、絶縁材料により覆われていてもよい。
<Second Embodiment>
[Configuration of Semiconductor Device 2]
FIG. 9 illustrates a configuration of the semiconductor device 2 according to the second embodiment of the present disclosure. The semiconductor device 2 includes a P-type MOST 20 and a signal line 30 provided on the semiconductor substrate 10, a first wiring 41 that connects the P-type MOST 20 and the signal line 30, and one end connected to the first wiring 41. And a second wiring 42 having the other end exposed at the end. Note that the other end of the second wiring 42 may be covered with an insulating material.

[半導体装置2の製造方法]
図10A,10Bは半導体装置2の製造方法の一部を工程順に表したものである。半導体装置2の製造方法では、保護素子と半導体素子とを同一の階層に形成する。具体的には、まず、半導体基板10のうちの素子形成領域R1に、半導体素子としてのP型MOST20を形成すると共に、素子形成領域R1の周辺に位置する周辺領域(スクライブ領域)R2に保護素子としてのダイオード50を形成する(図10A)。さらに、第1の配線41および第2の配線42を形成したのち、信号線30を含む回路を形成する。最後に、半導体基板10についてダイシングを行い、素子形成領域R1から周辺領域R2を切り離す(図10B)。ダイシングの際、第2の配線42の他端が切断面に露出することとなるが、必要に応じてその第2の配線42の他端を絶縁材料により被覆するようにしてもよい。以上により、半導体装置2が完成する。
[Method of Manufacturing Semiconductor Device 2]
10A and 10B show a part of the manufacturing method of the semiconductor device 2 in the order of steps. In the method for manufacturing the semiconductor device 2, the protection element and the semiconductor element are formed in the same layer. Specifically, first, a P-type MOST 20 as a semiconductor element is formed in the element formation region R1 of the semiconductor substrate 10, and a protective element is provided in a peripheral region (scribe region) R2 located around the element formation region R1. The diode 50 is formed (FIG. 10A). Further, after forming the first wiring 41 and the second wiring 42, a circuit including the signal line 30 is formed. Finally, the semiconductor substrate 10 is diced to separate the peripheral region R2 from the element formation region R1 (FIG. 10B). During dicing, the other end of the second wiring 42 is exposed on the cut surface, but the other end of the second wiring 42 may be covered with an insulating material as necessary. Thus, the semiconductor device 2 is completed.

[半導体装置2およびその製造方法の作用効果]
このような半導体装置2においても、上記第1の実施の形態の半導体装置1と同様の機能を発揮することができる。すなわち、半導体装置2では、P型MOST20と信号線30とを繋ぐ第1の配線41の中間点41Aから分岐された第2の配線42ならびにそれに接続されたダイオード50を備えるようにした。このため、外部からの、または自らの内部に含まれる不純物としての水素が、第2の配線42に吸蔵される。したがって、半導体装置2によれば、P型MOST20への水素の進入を抑制することができ、P型MOST20の内部での正電荷の生成に伴う半導体素子特性の劣化を回避することができる。
[Operational Effects of Semiconductor Device 2 and its Manufacturing Method]
Such a semiconductor device 2 can also exhibit functions similar to those of the semiconductor device 1 of the first embodiment. That is, the semiconductor device 2 includes the second wiring 42 branched from the intermediate point 41A of the first wiring 41 that connects the P-type MOST 20 and the signal line 30, and the diode 50 connected thereto. For this reason, hydrogen as an impurity from the outside or contained in itself is occluded in the second wiring 42. Therefore, according to the semiconductor device 2, it is possible to suppress the entry of hydrogen into the P-type MOST 20, and to avoid the deterioration of the semiconductor element characteristics due to the generation of positive charges inside the P-type MOST 20.

さらに、半導体装置2では、上記第1の実施の形態における半導体装置1と異なり、内部にP+拡散層13およびPウェル12が形成された領域を含まない。よって、半導体装置1と比較して、より高集積化に適した構造である。   Furthermore, unlike the semiconductor device 1 in the first embodiment, the semiconductor device 2 does not include a region in which the P + diffusion layer 13 and the P well 12 are formed. Therefore, the structure is more suitable for higher integration than the semiconductor device 1.

また、半導体装置2の製造方法によれば、ダイオード50を保護素子として利用することで、製造過程におけるP型MOST20に対する損傷を回避することができる。そのうえ、リーク電流や寄生容量の発生源のおそれがあるダイオード50を最終的に除去するようにしたので、P型MOST20の動作に対する悪影響を与えることがない。すなわち、信頼性を向上させることができる。加えて、保護素子として利用したダイオード50を最終的には除去するようにしたので、スタンバイリーク電流や寄生容量の発生もない。また、大きなプラズマダメージの発生に対応するために十分に大きな面積を有するダイオード50を形成した場合であっても、最終製品となる半導体装置2の寸法を増加させることはない。したがって、優れた特性を有し、高集積化に適した構造を有する半導体装置2を製造することができる。   Moreover, according to the manufacturing method of the semiconductor device 2, damage to the P-type MOST 20 in the manufacturing process can be avoided by using the diode 50 as a protective element. In addition, since the diode 50 that may be a source of leakage current and parasitic capacitance is finally removed, there is no adverse effect on the operation of the P-type MOST 20. That is, reliability can be improved. In addition, since the diode 50 used as the protective element is finally removed, there is no occurrence of standby leakage current or parasitic capacitance. Further, even when the diode 50 having a sufficiently large area is formed in order to cope with the occurrence of large plasma damage, the size of the semiconductor device 2 as the final product is not increased. Therefore, the semiconductor device 2 having excellent characteristics and a structure suitable for high integration can be manufactured.

以上、いくつかの実施の形態および変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、1つまたは2つの半導体素子を同一の半導体基板上に設けるようにした例を説明したが、本技術では、3以上の半導体素子を同一の半導体基板上に設けることもできる。また、本秘術の半導体装置は、上記実施の形態等で説明した構成要素以外の他の構成要素をさらにそなえていてもよい。   The present technology has been described above with some embodiments and modifications. However, the present technology is not limited to the above-described embodiments and the like, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiments and the like, an example in which one or two semiconductor elements are provided on the same semiconductor substrate has been described. However, in the present technology, three or more semiconductor elements are provided on the same semiconductor substrate. You can also. In addition, the semiconductor device of the present technique may further include other components other than the components described in the above embodiments and the like.

また、第2の実施の形態では、半導体素子としてP型MOSTを例示したが、N型MOSTに置き換えることもできる。あるいは、P型MOSTおよびN型MOSTを混在させてもよい。   In the second embodiment, the P-type MOST is exemplified as the semiconductor element. However, the semiconductor element can be replaced with an N-type MOST. Alternatively, P-type MOST and N-type MOST may be mixed.

なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であってその記載に限定されるものではなく、他の効果があってもよい。また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
(1)
第1導電型領域と第2導電型領域とを含む基板と、
前記基板上に設けられた信号線と、
前記第1導電型領域に形成された半導体素子と、
前記半導体素子と前記信号線とを繋ぐ第1の配線と、
前記第1の配線と前記第2導電型領域とを繋ぐ第2の配線と
を備えた半導体装置。
(2)
前記第2導電型領域は、前記基板の表面から前記基板の裏面に至るまで延在している
上記(1)記載の半導体装置。
(3)
前記半導体素子は、MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタである
上記(1)または(2)に記載の半導体装置。
(4)
前記第1導電型領域はp型領域であり、前記第2導電型領域はn型領域である
上記(1)から(3)のいずれか1つに記載の半導体装置。
(5)
基板上に設けられた半導体素子および信号線と、
前記半導体素子と前記信号線とを繋ぐ第1の配線と、
一端が前記第1の配線と接続され、他端が端部に露出しまたは絶縁材料により覆われた第2の配線と
を備えた半導体装置。
(6)
基板上に保護素子および半導体素子を形成することと、
前記基板上に、一端が前記半導体素子と接続された第1の配線、および前記第1の配線と前記保護素子とを繋ぐ第2の配線をそれぞれ形成することと、
前記第1の配線の他端と接続される信号線を形成することと、
前記信号線を形成したのち、保護素子を除去することと
を含む
半導体装置の製造方法。
(7)
前記保護素子として、第1導電型半導体層と第2導電型半導体層との積層構造を含むダイオードを形成する
上記(6)記載の半導体装置の製造方法。
(8)
前記基板として第1導電型半導体基板を用い、
イオン注入法を用いて前記第1導電型半導体基板の内部に不純物元素イオンを打ち込むことにより、前記第1導電型半導体層を下部第1導電型半導体層と上部第1導電型半導体層とに分離する前記第2導電型半導体層を形成する
上記(7)記載の半導体装置の製造方法。
(9)
前記第2導電型半導体層を覆う前記上部第1導電型半導体層の一部領域に、イオン注入法を用いて不純物元素イオンをさらに打ち込むことにより、前記第2導電型半導体層の上に、前記上部第1導電型半導体層を貫く追加の第2導電型半導体層を形成する
上記(8)記載の半導体装置の製造方法。
(10)
前記積層構造を研磨処理により除去する
上記(7)から(9)のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。
(11)
前記半導体素子として、MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを形成する
上記(6)から(10)のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。
(12)
第1導電型の基板に不純物を注入することにより、下部第1導電型半導体層と上部第1導電型半導体層との間に挟まれた下部第2導電型半導体層を形成することと、
前記下部第1導電型半導体層の所定領域に前記不純物をさらに添加することにより、前記下部第2導電型半導体層と連結され、かつ前記上部第1導電型半導体層を厚さ方向に貫く上部第2導電型半導体層を形成することと、
前記上部第1導電型半導体層に半導体素子を形成することと、
一端が前記半導体素子と接続された第1の配線、および前記第1の配線と前記上部第2導電型半導体層とを繋ぐ第2の配線、をそれぞれ形成することと、
前記第1の配線の他端と接続される信号線を形成することと、
前記信号線を形成したのち、前記下部第1導電型半導体層および前記下部第2導電型半導体層を除去することと
を含む
半導体装置の製造方法。
(13)
イオン注入法を用いて前記不純物としての不純物元素イオンを打ち込むことにより、前記下部第2導電型半導体層および前記上部第2導電型半導体層を形成する
上記(12)記載の半導体装置の製造方法。
(14)
前記上部第2導電型半導体層を形成する際の前記不純物元素イオンの打ち込みエネルギーよりも、前記下部第2導電型半導体層を形成する際の前記不純物元素イオンの打ち込みエネルギーを大きくする
上記(13)記載の半導体装置の製造方法。
(15)
前記下部第2導電型半導体層を形成する際、前記不純物元素イオンの打ち込みエネルギーを徐々に小さくする
上記(13)記載の半導体装置の製造方法。
(16)
前記下部第1導電型半導体層および前記下部第2導電型半導体層を、研磨処理により除去する
上記(12)から(15)のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。
In addition, the effect described in this specification is an illustration to the last, and is not limited to the description, There may exist another effect. Moreover, this technique can take the following structures.
(1)
A substrate including a first conductivity type region and a second conductivity type region;
A signal line provided on the substrate;
A semiconductor element formed in the first conductivity type region;
A first wiring connecting the semiconductor element and the signal line;
A semiconductor device comprising: the first wiring and a second wiring connecting the second conductivity type region.
(2)
The semiconductor device according to (1), wherein the second conductivity type region extends from a front surface of the substrate to a back surface of the substrate.
(3)
The semiconductor device according to (1) or (2), wherein the semiconductor element is a MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor.
(4)
The semiconductor device according to any one of (1) to (3), wherein the first conductivity type region is a p-type region, and the second conductivity type region is an n-type region.
(5)
A semiconductor element and a signal line provided on the substrate;
A first wiring connecting the semiconductor element and the signal line;
And a second wiring having one end connected to the first wiring and the other end exposed at the end or covered with an insulating material.
(6)
Forming a protective element and a semiconductor element on a substrate;
Forming a first wiring having one end connected to the semiconductor element and a second wiring connecting the first wiring and the protection element on the substrate;
Forming a signal line connected to the other end of the first wiring;
Removing the protective element after forming the signal line. A method for manufacturing a semiconductor device.
(7)
The semiconductor device manufacturing method according to (6), wherein a diode including a stacked structure of a first conductive semiconductor layer and a second conductive semiconductor layer is formed as the protective element.
(8)
A first conductivity type semiconductor substrate is used as the substrate,
By implanting impurity element ions into the first conductive semiconductor substrate using an ion implantation method, the first conductive semiconductor layer is separated into a lower first conductive semiconductor layer and an upper first conductive semiconductor layer. The method for manufacturing a semiconductor device according to (7), wherein the second conductive semiconductor layer is formed.
(9)
By further implanting impurity element ions into a partial region of the upper first conductive type semiconductor layer covering the second conductive type semiconductor layer using an ion implantation method, the second conductive type semiconductor layer is formed on the second conductive type semiconductor layer. The method for manufacturing a semiconductor device according to (8), wherein an additional second conductivity type semiconductor layer penetrating the upper first conductivity type semiconductor layer is formed.
(10)
The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of (7) to (9), wherein the stacked structure is removed by a polishing process.
(11)
A method of manufacturing a semiconductor device according to any one of (6) to (10), wherein a MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor is formed as the semiconductor element.
(12)
Forming a lower second conductive semiconductor layer sandwiched between the lower first conductive semiconductor layer and the upper first conductive semiconductor layer by implanting impurities into the first conductive type substrate;
By further adding the impurity to a predetermined region of the lower first conductive semiconductor layer, the upper first conductive semiconductor layer is connected to the lower second conductive semiconductor layer and penetrates the upper first conductive semiconductor layer in the thickness direction. Forming a two-conductivity type semiconductor layer;
Forming a semiconductor element in the upper first conductivity type semiconductor layer;
Forming a first wiring having one end connected to the semiconductor element, and a second wiring connecting the first wiring and the upper second conductive type semiconductor layer;
Forming a signal line connected to the other end of the first wiring;
Removing the lower first conductive semiconductor layer and the lower second conductive semiconductor layer after forming the signal line. A method of manufacturing a semiconductor device.
(13)
The method of manufacturing a semiconductor device according to (12), wherein the lower second conductive semiconductor layer and the upper second conductive semiconductor layer are formed by implanting impurity element ions as the impurities using an ion implantation method.
(14)
The implantation energy of the impurity element ions at the time of forming the lower second conductive type semiconductor layer is made larger than the implantation energy of the impurity element ions at the time of forming the upper second conductive type semiconductor layer (13) The manufacturing method of the semiconductor device of description.
(15)
The method for manufacturing a semiconductor device according to (13), wherein when the lower second conductive type semiconductor layer is formed, the implantation energy of the impurity element ions is gradually reduced.
(16)
The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of (12) to (15), wherein the lower first conductive semiconductor layer and the lower second conductive semiconductor layer are removed by a polishing process.

1,1A〜1C,2…半導体装置、10…半導体基板、11…N型領域、12…Pウェル、13…P+拡散層、20…P型MOST、30…信号線、41…第1の配線、42…第2の配線、50…ダイオード、60…N型MOST。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A-1C, 2 ... Semiconductor device, 10 ... Semiconductor substrate, 11 ... N-type area | region, 12 ... P well, 13 ... P + diffusion layer, 20 ... P-type MOST, 30 ... Signal line, 41 ... 1st wiring 42 ... second wiring, 50 ... diode, 60 ... N-type MOST.

Claims (16)

第1導電型領域と第2導電型領域とを含む基板と、
前記基板上に設けられた信号線と、
前記第1導電型領域に形成された半導体素子と、
前記半導体素子と前記信号線とを繋ぐ第1の配線と、
前記第1の配線と前記第2導電型領域とを繋ぐ第2の配線と
を備えた半導体装置。
A substrate including a first conductivity type region and a second conductivity type region;
A signal line provided on the substrate;
A semiconductor element formed in the first conductivity type region;
A first wiring connecting the semiconductor element and the signal line;
A semiconductor device comprising: the first wiring and a second wiring connecting the second conductivity type region.
前記第2導電型領域は、前記基板の表面から前記基板の裏面に至るまで延在している
請求項1記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein the second conductivity type region extends from a front surface of the substrate to a back surface of the substrate.
前記半導体素子は、MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタである
請求項1記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor element is a MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor.
前記第1導電型領域はp型領域であり、前記第2導電型領域はn型領域である
請求項1記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first conductivity type region is a p-type region, and the second conductivity type region is an n-type region.
基板上に設けられた半導体素子および信号線と、
前記半導体素子と前記信号線とを繋ぐ第1の配線と、
一端が前記第1の配線と接続され、他端が端部に露出しまたは絶縁材料により覆われた第2の配線と
を備えた半導体装置。
A semiconductor element and a signal line provided on the substrate;
A first wiring connecting the semiconductor element and the signal line;
And a second wiring having one end connected to the first wiring and the other end exposed at the end or covered with an insulating material.
基板上に保護素子および半導体素子を形成することと、
前記基板上に、一端が前記半導体素子と接続された第1の配線、および前記第1の配線と前記保護素子とを繋ぐ第2の配線をそれぞれ形成することと、
前記第1の配線の他端と接続される信号線を形成することと、
前記信号線を形成したのち、保護素子を除去することと
を含む
半導体装置の製造方法。
Forming a protective element and a semiconductor element on a substrate;
Forming a first wiring having one end connected to the semiconductor element and a second wiring connecting the first wiring and the protection element on the substrate;
Forming a signal line connected to the other end of the first wiring;
Removing the protective element after forming the signal line. A method for manufacturing a semiconductor device.
前記保護素子として、第1導電型半導体層と第2導電型半導体層との積層構造を含むダイオードを形成する
請求項6記載の半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein a diode including a stacked structure of a first conductivity type semiconductor layer and a second conductivity type semiconductor layer is formed as the protection element.
前記基板として第1導電型半導体基板を用い、
イオン注入法を用いて前記第1導電型半導体基板の内部に不純物元素イオンを打ち込むことにより、前記第1導電型半導体層を下部第1導電型半導体層と上部第1導電型半導体層とに分離する前記第2導電型半導体層を形成する
請求項7記載の半導体装置の製造方法。
A first conductivity type semiconductor substrate is used as the substrate,
By implanting impurity element ions into the first conductive semiconductor substrate using an ion implantation method, the first conductive semiconductor layer is separated into a lower first conductive semiconductor layer and an upper first conductive semiconductor layer. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein the second conductivity type semiconductor layer is formed.
前記第2導電型半導体層を覆う前記上部第1導電型半導体層の一部領域に、イオン注入法を用いて不純物元素イオンをさらに打ち込むことにより、前記第2導電型半導体層の上に、前記上部第1導電型半導体層を貫く追加の第2導電型半導体層を形成する
請求項8記載の半導体装置の製造方法。
By further implanting impurity element ions into a partial region of the upper first conductive type semiconductor layer covering the second conductive type semiconductor layer using an ion implantation method, the second conductive type semiconductor layer is formed on the second conductive type semiconductor layer. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein an additional second conductivity type semiconductor layer penetrating the upper first conductivity type semiconductor layer is formed.
前記積層構造を研磨処理により除去する
請求項7記載の半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein the laminated structure is removed by a polishing process.
前記半導体素子として、MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを形成する
請求項6記載の半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein a MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor is formed as the semiconductor element.
第1導電型の基板に不純物を注入することにより、下部第1導電型半導体層と上部第1導電型半導体層との間に挟まれた下部第2導電型半導体層を形成することと、
前記下部第1導電型半導体層の所定領域に前記不純物をさらに添加することにより、前記下部第2導電型半導体層と連結され、かつ前記上部第1導電型半導体層を厚さ方向に貫く上部第2導電型半導体層を形成することと、
前記上部第1導電型半導体層に半導体素子を形成することと、
一端が前記半導体素子と接続された第1の配線、および前記第1の配線と前記上部第2導電型半導体層とを繋ぐ第2の配線、をそれぞれ形成することと、
前記第1の配線の他端と接続される信号線を形成することと、
前記信号線を形成したのち、前記下部第1導電型半導体層および前記下部第2導電型半導体層を除去することと
を含む
半導体装置の製造方法。
Forming a lower second conductive semiconductor layer sandwiched between the lower first conductive semiconductor layer and the upper first conductive semiconductor layer by implanting impurities into the first conductive type substrate;
By further adding the impurity to a predetermined region of the lower first conductive semiconductor layer, the upper first conductive semiconductor layer is connected to the lower second conductive semiconductor layer and penetrates the upper first conductive semiconductor layer in the thickness direction. Forming a two-conductivity type semiconductor layer;
Forming a semiconductor element in the upper first conductivity type semiconductor layer;
Forming a first wiring having one end connected to the semiconductor element, and a second wiring connecting the first wiring and the upper second conductive type semiconductor layer;
Forming a signal line connected to the other end of the first wiring;
Removing the lower first conductive semiconductor layer and the lower second conductive semiconductor layer after forming the signal line. A method of manufacturing a semiconductor device.
イオン注入法を用いて前記不純物としての不純物元素イオンを打ち込むことにより、前記下部第2導電型半導体層および前記上部第2導電型半導体層を形成する
請求項12記載の半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein the lower second conductive semiconductor layer and the upper second conductive semiconductor layer are formed by implanting impurity element ions as the impurities using an ion implantation method.
前記上部第2導電型半導体層を形成する際の前記不純物元素イオンの打ち込みエネルギーよりも、前記下部第2導電型半導体層を形成する際の前記不純物元素イオンの打ち込みエネルギーを大きくする
請求項13記載の半導体装置の製造方法。
14. The implantation energy of the impurity element ions at the time of forming the lower second conductive semiconductor layer is made larger than the implantation energy of the impurity element ions at the time of forming the upper second conductivity type semiconductor layer. Semiconductor device manufacturing method.
前記下部第2導電型半導体層を形成する際、前記不純物元素イオンの打ち込みエネルギーを徐々に小さくする
請求項13記載の半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 13, wherein when forming the lower second conductive type semiconductor layer, the implantation energy of the impurity element ions is gradually reduced.
前記下部第1導電型半導体層および前記下部第2導電型半導体層を、研磨処理により除去する
請求項12記載の半導体装置の製造方法。
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein the lower first conductive semiconductor layer and the lower second conductive semiconductor layer are removed by a polishing process.
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