JP2016100362A - Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device and a manufacturing method of the same, which can inhibit resistance value variation caused when voltage applied between terminals of a resistor body composed of metal of non-metal is changed.SOLUTION: A semiconductor device 10 according to the present embodiment comprises: a substrate 1; a resistor body 5 which is formed above the substrate 1 and surrounded by an insulation layer 2; an intermediate dummy pattern 42 formed between the substrate 1 and the resistor body 5 and an upper dummy pattern 43 formed above the resistor body 5; and a plug 3 which connects the upper dummy pattern 43 and the intermediate dummy pattern 42 with the substrate 1. The resistor body 5 has a portion which overlaps the upper dummy pattern 43 and the intermediate dummy pattern 42 when viewed from the resistor body 5 side toward the substrate 1 side. A heat conductivity of each of the upper dummy pattern 43, the intermediate dummy pattern 42 and the plug 3 is higher than a heat conductivity of the insulation layer 2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device.

抵抗値の周波数依存性と抵抗温度係数とが小さく、実装・使用時の熱に対しても安定な抵抗体として、金属からなる抵抗体(以下、「金属抵抗体」ともいう。)が知られている。そして、この金属抵抗体を備えた半導体装置には、例えば特許文献1に記載されたものがある。特許文献1には、金属抵抗体の下面に形成された下面酸化防止絶縁膜と、金属抵抗体の上面に形成された上面酸化防止絶縁膜と、金属抵抗体の側面近傍にのみ形成された側面酸化防止絶縁膜とを有する半導体装置が記載されている。また、この特許文献1には、上記半導体装置の製造方法も記載されている。   A resistor made of metal (hereinafter also referred to as “metal resistor”) is known as a resistor having a small frequency dependency of resistance value and a temperature coefficient of resistance and being stable against heat during mounting and use. ing. And there exists a semiconductor device provided with this metal resistor in patent document 1, for example. Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-260260 discloses a lower surface anti-oxidation insulating film formed on the lower surface of the metal resistor, an upper surface anti-oxidation insulating film formed on the upper surface of the metal resistor, and a side surface formed only near the side surface of the metal resistor. A semiconductor device having an antioxidant insulating film is described. Patent Document 1 also describes a method for manufacturing the semiconductor device.

特開2009−302082号公報JP 2009-302082 A

特許文献1に記載された製造方法に基づいて形成した半導体装置は、金属抵抗体の端子間に印加した電圧を変化させた際にその抵抗値が変動する、いわゆる抵抗値変動が生じ、且つその幅(つまり、変動幅)が大きいことを本願の発明者(以下、単に「発明者」ともいう。)らは見出した。抵抗値変動が生じ、且つその変動幅が大きいと、金属抵抗体の抵抗値が予め設定した許容範囲から外れてしまい、半導体装置が予定した機能を発揮し得ない場合がある。なお、上述の抵抗値変動は、非金属からなる抵抗体(以下、「非金属抵抗体」ともいう。)でも生じ得る。このため、非金属抵抗体を備えた半導体装置でも、抵抗値変動が生じ、且つその変動幅が大きい場合には、予定した機能を発揮し得ない場合がある。   The semiconductor device formed on the basis of the manufacturing method described in Patent Document 1 has a so-called resistance value fluctuation that varies when the voltage applied between the terminals of the metal resistor is changed. The inventors of the present application (hereinafter, also simply referred to as “inventor”) have found that the width (that is, the fluctuation range) is large. If the resistance value fluctuates and the fluctuation range is large, the resistance value of the metal resistor is not within a preset allowable range, and the semiconductor device may not be able to perform its intended function. Note that the above-described resistance value fluctuation can occur even in a resistor made of a nonmetal (hereinafter also referred to as “nonmetal resistor”). For this reason, even in a semiconductor device provided with a non-metallic resistor, if the resistance value fluctuates and the fluctuation width is large, the planned function may not be exhibited.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、金属又は非金属からなる抵抗体の端子間に印加した電圧を変化させた際に生じる抵抗値変動を抑制することができる半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is a semiconductor capable of suppressing resistance value fluctuations that occur when a voltage applied between terminals of a resistor made of metal or nonmetal is changed. An object is to provide an apparatus and a method for manufacturing the same.

本発明の一態様に係る半導体装置は、基板と、前記基板の上方に形成され、絶縁層で囲まれた抵抗素子と、前記基板と前記抵抗素子との間に形成され、素子として使用しない第1のダミーパターン及び前記抵抗素子の上方に形成され、素子として使用しない第2のダミーパターンの少なくとも一方と、前記第1のダミーパターン及び前記第2のダミーパターンの少なくとも一方と、前記基板とを接続する接続部と、を備え、前記抵抗素子は、前記抵抗素子側から前記基板側に向かって見た場合に前記第1のダミーパターン及び前記第2のダミーパターンの少なくとも一方と重なる部分を有しており、前記第1のダミーパターン、前記第2のダミーパターン及び前記接続部の熱伝導率はそれぞれ、前記絶縁層の熱伝導率より高いことを特徴とする。   A semiconductor device according to one embodiment of the present invention includes a substrate, a resistive element formed above the substrate and surrounded by an insulating layer, and formed between the substrate and the resistive element, and is not used as an element. 1 dummy pattern and at least one of a second dummy pattern formed above the resistance element and not used as an element, at least one of the first dummy pattern and the second dummy pattern, and the substrate A connecting portion to be connected, and the resistance element has a portion that overlaps at least one of the first dummy pattern and the second dummy pattern when viewed from the resistance element side toward the substrate side. The thermal conductivity of the first dummy pattern, the second dummy pattern, and the connection portion is higher than the thermal conductivity of the insulating layer, respectively. .

本発明によれば、金属又は非金属からなる抵抗体の端子間に印加した電圧を変化させた際に生じる抵抗値変動を抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resistance value fluctuation | variation which arises when changing the voltage applied between the terminals of the resistor which consists of a metal or a nonmetal can be suppressed.

第1実施形態に係る半導体装置の構造を模式的に示した斜視図である。1 is a perspective view schematically showing the structure of a semiconductor device according to a first embodiment. 第1実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示した製造工程断面図である。It is manufacturing process sectional drawing which showed the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment in process order. 第1実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示した製造工程断面図である。It is manufacturing process sectional drawing which showed the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment in process order. 第1実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示した製造工程断面図である。It is manufacturing process sectional drawing which showed the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment in process order. 第1実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に示した製造工程断面図である。It is manufacturing process sectional drawing which showed the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment in process order. 抵抗値変動の印加電圧依存性を示す図である。It is a figure which shows the applied voltage dependence of resistance value fluctuation | variation. 端子間電圧依存性2次係数αの抵抗体被覆率依存性を示す図である。It is a figure which shows the resistor coverage dependency of the terminal voltage dependence secondary coefficient (alpha). 端子間電圧依存性2次係数αの抵抗体被覆率依存性に関する実験で用いた半導体装置の構造を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically the structure of the semiconductor device used in the experiment regarding the resistor coverage dependency of the inter-terminal voltage dependency secondary coefficient α. 抵抗体被覆率を調整するために用いた上部ダミーパターン及び中間ダミーパターンの形状を模式的に示した平面図である。It is the top view which showed typically the shape of the upper dummy pattern and intermediate dummy pattern which were used in order to adjust a resistor coverage. 端子間電圧依存性2次係数αの抵抗体幅依存性に関する実験で用いた半導体装置の構造を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically the structure of the semiconductor device used in the experiment regarding the resistor width dependence of the inter-terminal voltage dependence secondary coefficient (alpha). 第2から第4の各実施形態に係る半導体装置の構造を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically the structure of the semiconductor device which concerns on each 2nd-4th embodiment.

以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の細部について記載される。しかしながら、かかる特定の細部がなくても1つ以上の実施形態が実施できることは明らかであろう。他にも、図面を簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態に係る半導体装置の構造及びその製造方法について、図1から図5を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する各図において、同一の構成を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
In the following detailed description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of embodiments of the present invention. However, it will be apparent that one or more embodiments may be practiced without such specific details. In other instances, well-known structures and devices are schematically shown in order to simplify the drawing.
[First Embodiment]
Hereinafter, the structure of the semiconductor device and the manufacturing method thereof according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that, in each drawing described below, parts having the same configuration are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.

<半導体装置10の全体構造>
図1は、第1実施形態に係る半導体装置10の構造を模式的に示した斜視図である。図1に示すように、半導体装置10は、主な構成部材として、基板1と、絶縁層2と、プラグ3と、ダミーパターン4と、抵抗体5と、電圧印加端子6、7とを備えている。より詳しくは、半導体装置10は、基板1と、基板1の上方に形成された抵抗体5と、抵抗体5の上方に形成された上部ダミーパターン43と、基板1と抵抗体5との間に形成された中間ダミーパターン42と、中間ダミーパターン42と基板1との間に形成された下部ダミーパターン41と、を備えている。そして、上部、中間、下部の各ダミーパターン43、42、41の各熱伝導率は、抵抗体5を囲む絶縁層2の熱伝導率より高い。また、上部、中間、下部の各ダミーパターン43、42、41は、絶縁層2の熱伝導率より高い熱伝導率を有するプラグ3を介して基板1に接続されている。以下、この半導体装置10を構成する各部材の詳細について説明する。
<Overall Structure of Semiconductor Device 10>
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the structure of the semiconductor device 10 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the semiconductor device 10 includes a substrate 1, an insulating layer 2, a plug 3, a dummy pattern 4, a resistor 5, and voltage application terminals 6 and 7 as main components. ing. More specifically, the semiconductor device 10 includes a substrate 1, a resistor 5 formed above the substrate 1, an upper dummy pattern 43 formed above the resistor 5, and between the substrate 1 and the resistor 5. And the lower dummy pattern 41 formed between the intermediate dummy pattern 42 and the substrate 1. The thermal conductivities of the upper, middle, and lower dummy patterns 43, 42, 41 are higher than the thermal conductance of the insulating layer 2 surrounding the resistor 5. The upper, middle, and lower dummy patterns 43, 42, and 41 are connected to the substrate 1 through plugs 3 having a thermal conductivity higher than that of the insulating layer 2. Hereinafter, details of each member constituting the semiconductor device 10 will be described.

(基板1)
基板1は、半導体基板であって、例えば、シリコン(Si)基板である。より詳しくは、基板1は、例えば、P型不純物もしくはN型不純物が5×1014個/cm〜約1×1016個/cmの濃度で導入された単結晶のSi基板であり、Si基板表面の面方位は(111)である。なお、不純物濃度が低いほど、基板1の熱伝導率が高くなり好ましい。
(Substrate 1)
The substrate 1 is a semiconductor substrate, for example, a silicon (Si) substrate. More specifically, the substrate 1 is, for example, a single crystal Si substrate into which P-type impurities or N-type impurities are introduced at a concentration of 5 × 10 14 pieces / cm 3 to about 1 × 10 16 pieces / cm 3 . The plane orientation of the Si substrate surface is (111). Note that the lower the impurity concentration, the higher the thermal conductivity of the substrate 1, which is preferable.

(抵抗体5)
基板1の上方には、Y軸方向に沿って延びる抵抗体5が形成されている。ここで、「Y軸方向」とは、抵抗体5に電圧を印加した際に電流が流れる方向を指す。また、後述する「X軸方向」とは、Y軸方向と直交する方向であって、基板1の表面に水平な方向を指す。また、「Z軸方向」とは、Y軸方向と直交する方向であって、基板1の表面に垂直な方向を指す。
(Resistor 5)
A resistor 5 extending along the Y-axis direction is formed above the substrate 1. Here, the “Y-axis direction” refers to a direction in which a current flows when a voltage is applied to the resistor 5. An “X-axis direction” described later is a direction orthogonal to the Y-axis direction and is horizontal to the surface of the substrate 1. Further, the “Z-axis direction” refers to a direction perpendicular to the Y-axis direction and perpendicular to the surface of the substrate 1.

抵抗体5は、その形状が直方体である。また、基板1とは反対側に位置する上面5aと、基板1側に位置する下面5bとは、基板1の表面に対して略平行に配置されている。このため、抵抗体5の形状は、Z軸方向から見た場合に四角形である。
抵抗体5は、金属で形成された抵抗素子であって、例えば、窒化タンタル(TaN)で形成された抵抗素子である。
The resistor 5 has a rectangular parallelepiped shape. Further, the upper surface 5 a located on the opposite side of the substrate 1 and the lower surface 5 b located on the substrate 1 side are disposed substantially parallel to the surface of the substrate 1. For this reason, the shape of the resistor 5 is a quadrangle when viewed from the Z-axis direction.
The resistor 5 is a resistance element made of metal, for example, a resistance element made of tantalum nitride (TaN).

(電圧印加端子6、7)
抵抗体5の上面5aの両端部には、抵抗体5に電圧を印加するための端子である電圧印加端子6、7が対向して形成されている。この電圧印加端子6、7は、抵抗体5の上面5aからZ軸方向に向かって延びており、その形状は互いに直方体である。また、電圧印加端子6、7のサイズは略同じである。
電圧印加端子6、7は、金属で形成された端子であって、例えば、タングステン(W)やアルミニウム(Al)で形成された端子である。
(Voltage application terminals 6, 7)
At both ends of the upper surface 5 a of the resistor 5, voltage application terminals 6 and 7 that are terminals for applying a voltage to the resistor 5 are formed to face each other. The voltage application terminals 6 and 7 extend from the upper surface 5a of the resistor 5 in the Z-axis direction, and the shapes thereof are rectangular parallelepipeds. The sizes of the voltage application terminals 6 and 7 are substantially the same.
The voltage application terminals 6 and 7 are terminals made of metal, for example, terminals made of tungsten (W) or aluminum (Al).

(上部ダミーパターン43)
ダミーパターン4は、後述する上部、中間、下部の各ダミーパターン43、42、41で構成されている。以下、各ダミーパターンについて詳しく説明する。
抵抗体5の上方には、X軸方向に延びる上部ダミーパターン43が形成されている。この上部ダミーパターン43は、その形状が直方体である。また、基板1とは反対側に位置する上面43aと、基板1側に位置する下面43bとは、基板1の表面に対して略平行に配置されている。このため、上部ダミーパターン43の形状は、Z軸方向から見た場合に四角形である。また、上部ダミーパターン43は、Z軸方向から見た場合に電圧印加端子6、7の間に配置されており、且つ抵抗体5の中央部分と重なっている。換言すると、平面視で、抵抗体5の中央部分は上部ダミーパターン43で覆われている。
(Upper dummy pattern 43)
The dummy pattern 4 includes upper, middle, and lower dummy patterns 43, 42, and 41, which will be described later. Hereinafter, each dummy pattern will be described in detail.
An upper dummy pattern 43 extending in the X-axis direction is formed above the resistor 5. The upper dummy pattern 43 has a rectangular parallelepiped shape. Further, the upper surface 43 a located on the opposite side of the substrate 1 and the lower surface 43 b located on the substrate 1 side are disposed substantially parallel to the surface of the substrate 1. For this reason, the shape of the upper dummy pattern 43 is a quadrangle when viewed from the Z-axis direction. Further, the upper dummy pattern 43 is disposed between the voltage application terminals 6 and 7 when viewed from the Z-axis direction, and overlaps the central portion of the resistor 5. In other words, the central portion of the resistor 5 is covered with the upper dummy pattern 43 in plan view.

上部ダミーパターン43は、金属で形成されたダミーパターンであって、例えば、WやAlで形成されたダミーパターンである。ここで、「ダミーパターン」とは、例えば、抵抗体や配線といった素子として使用されないものを意味する。
なお、上部ダミーパターン43と抵抗体5とは絶縁されており、上部ダミーパターン43と抵抗体5との間には、後述する絶縁層2が形成されている。また、上部ダミーパターン43の厚みは、抵抗体5の厚みより厚い。
The upper dummy pattern 43 is a dummy pattern made of metal, for example, a dummy pattern made of W or Al. Here, the “dummy pattern” means a pattern that is not used as an element such as a resistor or a wiring.
The upper dummy pattern 43 and the resistor 5 are insulated, and an insulating layer 2 described later is formed between the upper dummy pattern 43 and the resistor 5. The upper dummy pattern 43 is thicker than the resistor 5.

(中間ダミーパターン42)
基板1と、抵抗体5の下面5bとの間には、X軸方向に延びる中間ダミーパターン42が形成されている。この中間ダミーパターン42は、その形状が直方体である。また、基板1とは反対側に位置する上面42aと、基板1側に位置する下面42bとは、基板1の表面に対してそれぞれ平行に配置されている。このため、中間ダミーパターン42の形状は、Z軸方向から見た場合に四角形である。また、中間ダミーパターン42は、Z軸方向から見た場合に抵抗体5の中央部分と重なっている。また、中間ダミーパターン42の平面形状は、上部ダミーパターン43の平面形状と略同じであり、中間ダミーパターン42は、Z軸方向から見た場合に上部ダミーパターン43と重なっている。
(Intermediate dummy pattern 42)
An intermediate dummy pattern 42 extending in the X-axis direction is formed between the substrate 1 and the lower surface 5 b of the resistor 5. The intermediate dummy pattern 42 has a rectangular parallelepiped shape. Further, the upper surface 42 a located on the side opposite to the substrate 1 and the lower surface 42 b located on the substrate 1 side are respectively arranged in parallel to the surface of the substrate 1. For this reason, the shape of the intermediate dummy pattern 42 is a quadrangle when viewed from the Z-axis direction. Further, the intermediate dummy pattern 42 overlaps the central portion of the resistor 5 when viewed from the Z-axis direction. The planar shape of the intermediate dummy pattern 42 is substantially the same as the planar shape of the upper dummy pattern 43, and the intermediate dummy pattern 42 overlaps with the upper dummy pattern 43 when viewed from the Z-axis direction.

中間ダミーパターン42は、金属で形成されたダミーパターンであって、例えば、WやAlで形成されたダミーパターンである。より詳しくは、中間ダミーパターン42は、例えば、上部ダミーパターン43と同じ材料で形成されたダミーパターンである。
なお、中間ダミーパターン42と抵抗体5とは絶縁されており、中間ダミーパターン42と抵抗体5との間には、絶縁層2が形成されている。つまり、中間ダミーパターン42と上部ダミーパターン43とで挟まれた抵抗体5は、絶縁層2で覆われている。また、中間ダミーパターン42の厚みは、抵抗体5の厚みより厚く、上部ダミーパターン43の厚みより薄い。
The intermediate dummy pattern 42 is a dummy pattern formed of metal, for example, a dummy pattern formed of W or Al. More specifically, the intermediate dummy pattern 42 is a dummy pattern formed of the same material as the upper dummy pattern 43, for example.
The intermediate dummy pattern 42 and the resistor 5 are insulated from each other, and the insulating layer 2 is formed between the intermediate dummy pattern 42 and the resistor 5. That is, the resistor 5 sandwiched between the intermediate dummy pattern 42 and the upper dummy pattern 43 is covered with the insulating layer 2. The intermediate dummy pattern 42 is thicker than the resistor 5 and thinner than the upper dummy pattern 43.

(下部ダミーパターン41)
基板1と、中間ダミーパターン42の下面42bとの間には、X軸方向に延びる下部ダミーパターン41が形成されている。この下部ダミーパターン41は、その形状が直方体であり、中間ダミーパターン42の形状と略同じである。また、下部ダミーパターン41の基板1とは反対側に位置する上面41aと、下部ダミーパターン41の基板1側に位置する下面41bとは、基板1の表面に対してそれぞれ平行に配置されている。このため、下部ダミーパターン41の形状は、Z軸方向から見た場合に四角形である。また、下部ダミーパターン41の平面形状は、上部、中間の各ダミーパターン43、42の平面形状と略同じであり、下部ダミーパターン41は、Z軸方向から見た場合に上部、中間の各ダミーパターン43、42と重なっている。
(Lower dummy pattern 41)
A lower dummy pattern 41 extending in the X-axis direction is formed between the substrate 1 and the lower surface 42b of the intermediate dummy pattern 42. The lower dummy pattern 41 has a rectangular parallelepiped shape and is substantially the same as the intermediate dummy pattern 42. Further, the upper surface 41 a located on the opposite side of the lower dummy pattern 41 from the substrate 1 and the lower surface 41 b located on the substrate 1 side of the lower dummy pattern 41 are arranged in parallel to the surface of the substrate 1. . For this reason, the shape of the lower dummy pattern 41 is a quadrangle when viewed from the Z-axis direction. Further, the planar shape of the lower dummy pattern 41 is substantially the same as the planar shape of the upper and middle dummy patterns 43 and 42, and the lower dummy pattern 41 has the upper and middle dummy patterns when viewed from the Z-axis direction. It overlaps with the patterns 43 and 42.

下部ダミーパターン41は、金属で形成されたダミーパターンであって、例えば、WやAlで形成されたダミーパターンである。より詳しくは、下部ダミーパターン41は、例えば、上部、中間の各ダミーパターン43、42と同じ材料で形成されたダミーパターンである。
なお、下部ダミーパターン41と中間ダミーパターン42とは絶縁されており、下部ダミーパターン41と中間ダミーパターン42との間には、絶縁層2が形成されている。さらに、下部ダミーパターン41と基板1との間にも絶縁層2が形成されている。また、下部ダミーパターン41の厚みは、抵抗体5の厚みより厚く、上部ダミーパターン43の厚みより薄い。
The lower dummy pattern 41 is a dummy pattern formed of metal, for example, a dummy pattern formed of W or Al. More specifically, the lower dummy pattern 41 is a dummy pattern formed of the same material as the upper and middle dummy patterns 43 and 42, for example.
The lower dummy pattern 41 and the intermediate dummy pattern 42 are insulated, and the insulating layer 2 is formed between the lower dummy pattern 41 and the intermediate dummy pattern 42. Further, the insulating layer 2 is also formed between the lower dummy pattern 41 and the substrate 1. The lower dummy pattern 41 is thicker than the resistor 5 and thinner than the upper dummy pattern 43.

(プラグ3)
プラグ3は、後述する上部、中間、下部の各プラグ33、32、31で構成されている。以下、詳しく説明する。
上部ダミーパターン43と中間ダミーパターン42との間には、上部ダミーパターン43の下面43bと中間ダミーパターン42の上面42aの各端部をそれぞれ接続する一対の上部プラグ33が対向するように形成されている。また、中間ダミーパターン42と下部ダミーパターン41との間には、中間ダミーパターン42の下面42bと下部ダミーパターン41の上面41aの各端部をそれぞれ接続する一対の中間プラグ32が対向するように形成されている。さらに、下部ダミーパターン41と基板1との間には、下部ダミーパターン41の下面41bの端部と基板1の表面とをそれぞれ接続する一対の下部プラグ31が対向するように形成されている。つまり、上部、中間、下部の各ダミーパターン43、42、41は、プラグ3を介して基板1に接続されており、互いに熱接触している。
(Plug 3)
The plug 3 includes upper, middle, and lower plugs 33, 32, and 31, which will be described later. This will be described in detail below.
Between the upper dummy pattern 43 and the intermediate dummy pattern 42, a pair of upper plugs 33 that connect the respective ends of the lower surface 43b of the upper dummy pattern 43 and the upper surface 42a of the intermediate dummy pattern 42 are formed to face each other. ing. Further, between the intermediate dummy pattern 42 and the lower dummy pattern 41, a pair of intermediate plugs 32 respectively connecting the end portions of the lower surface 42 b of the intermediate dummy pattern 42 and the upper surface 41 a of the lower dummy pattern 41 are opposed to each other. Is formed. Further, between the lower dummy pattern 41 and the substrate 1, a pair of lower plugs 31 that respectively connect the end of the lower surface 41 b of the lower dummy pattern 41 and the surface of the substrate 1 are formed to face each other. That is, the upper, middle, and lower dummy patterns 43, 42, and 41 are connected to the substrate 1 via the plug 3 and are in thermal contact with each other.

上部、中間、下部の各プラグ33、32、31は、Z軸方向に向かって延びており、その形状は互いに直方体である。また、上部、中間、下部の各プラグ33、32、31は、同一軸上に形成されており、Z軸方向から見た場合に互いに重なっている。
上部プラグ33間には、抵抗体5が位置している。換言すると、抵抗体5は、上部ダミーパターン43と中間ダミーパターン42との間に位置しており、且つ上部プラグ33間に位置している。さらに、抵抗体5は、上部ダミーパターン43、中間ダミーパターン42、上部プラグ33のいずれとも絶縁されている。
The upper, middle, and lower plugs 33, 32, and 31 extend in the Z-axis direction, and the shapes thereof are rectangular parallelepipeds. The upper, middle, and lower plugs 33, 32, and 31 are formed on the same axis and overlap each other when viewed from the Z-axis direction.
The resistor 5 is located between the upper plugs 33. In other words, the resistor 5 is located between the upper dummy pattern 43 and the intermediate dummy pattern 42 and is located between the upper plugs 33. Further, the resistor 5 is insulated from all of the upper dummy pattern 43, the intermediate dummy pattern 42, and the upper plug 33.

上部、中間、下部の各プラグ33、32、31は、それぞれ金属で形成されたプラグであって、例えば、WやAlで形成されたプラグである。
なお、上部プラグ33のZ軸方向の長さは、中間プラグ32と下部プラグ31のZ軸方向の長さと比較して長い。なお、中間プラグ32と下部プラグ31の形状は、略同じである。
Each of the upper, middle, and lower plugs 33, 32, and 31 is a plug formed of metal, for example, a plug formed of W or Al.
The length of the upper plug 33 in the Z-axis direction is longer than the length of the intermediate plug 32 and the lower plug 31 in the Z-axis direction. The shapes of the intermediate plug 32 and the lower plug 31 are substantially the same.

(絶縁層2)
上部、中間、下部の各ダミーパターン43、42、41、抵抗体5及びプラグ3の周囲には、それらを覆う絶縁層2が形成されている。換言すると、上部、中間、下部の各ダミーパターン43、42、41、抵抗体5及びプラグ3のそれぞれは、絶縁層2によって覆われている。
(Insulating layer 2)
An insulating layer 2 is formed around the upper, middle, and lower dummy patterns 43, 42, and 41, the resistor 5, and the plug 3 to cover them. In other words, each of the upper, middle, and lower dummy patterns 43, 42, 41, the resistor 5, and the plug 3 is covered with the insulating layer 2.

絶縁層2は、絶縁性の材料で形成された層(膜)であって、例えば、二酸化ケイ素(SiO)で形成された層である。また、絶縁層2の熱伝導率は、ダミーパターン4及びプラグ3の熱伝導率より低い。なお、熱伝導率の具体的な数値は、SiOが約1W/m・kであり、Wが約173W/m・kであり、Alが約236W/m・kであり、Siが約168W/m・kである。
なお、絶縁層2は、後述するように、下部、中間、第1上部、第2上部の各絶縁層21、22、23、24を含んでいる。
The insulating layer 2 is a layer (film) formed of an insulating material, for example, a layer formed of silicon dioxide (SiO 2 ). Further, the thermal conductivity of the insulating layer 2 is lower than that of the dummy pattern 4 and the plug 3. The specific values of thermal conductivity are as follows: SiO 2 is about 1 W / m · k, W is about 173 W / m · k, Al is about 236 W / m · k, and Si is about 168 W. / M · k.
As will be described later, the insulating layer 2 includes lower, middle, first upper, and second upper insulating layers 21, 22, 23, and 24.

(抵抗体5の被覆率)
上述のように、本実施形態に係る抵抗体5は、Z軸方向から見た場合に、上部ダミーパターン43及び中間ダミーパターン42と重なる部分を有している。この重なる部分が抵抗体5の上面5a及び下面5bに占める割合(つまり、抵抗体5の被覆率C)は、下記式(2)によって定義される。そして、この被覆率Cは、本実施形態に係る半導体装置10において60%以上が好ましく、80%以上がより好ましい。
C=(SD1+SD2)/(SR1+SR2)×100 ・・・(2)
但し、
C:抵抗体5の被覆率(%)
SD1:Z軸方向から見た場合に、上部ダミーパターン43と抵抗体5の上面5aとが重なる部分の面積
SD2:Z軸方向から見た場合に、中間ダミーパターン42と、抵抗体5の下面5bとが重なる部分の面積
SR1:抵抗体5の上面5aの面積
SR2:抵抗体5の下面5bの面積
(Coverage of resistor 5)
As described above, the resistor 5 according to the present embodiment has a portion that overlaps with the upper dummy pattern 43 and the intermediate dummy pattern 42 when viewed from the Z-axis direction. The ratio of the overlapping portion to the upper surface 5a and the lower surface 5b of the resistor 5 (that is, the coverage C of the resistor 5) is defined by the following formula (2). The coverage C is preferably 60% or more, and more preferably 80% or more in the semiconductor device 10 according to the present embodiment.
C = (SD1 + SD2) / (SR1 + SR2) × 100 (2)
However,
C: Resistor 5 coverage (%)
SD1: Area of the portion where the upper dummy pattern 43 and the upper surface 5a of the resistor 5 overlap when viewed from the Z-axis direction. SD2: The intermediate dummy pattern 42 and the lower surface of the resistor 5 when viewed from the Z-axis direction. SR1: Area of upper surface 5a of resistor 5 SR2: Area of lower surface 5b of resistor 5

なお、本実施形態に係る半導体装置10において、「上部ダミーパターン43」は「第2のダミーパターン」に相当し、「中間ダミーパターン42」は「第1のダミーパターン」に相当するものである。また、「抵抗体5」は「抵抗素子」に相当するものである。また、「抵抗体5の上面5a」は「抵抗素子における第2のダミーパターン側の面」に相当し、「抵抗体5の下面5b」は「抵抗素子における第1のダミーパターン側の面」に相当するものである。また、「プラグ3」は「接続部」に相当するものである。   In the semiconductor device 10 according to the present embodiment, the “upper dummy pattern 43” corresponds to a “second dummy pattern”, and the “intermediate dummy pattern 42” corresponds to a “first dummy pattern”. . The “resistor 5” corresponds to a “resistive element”. Further, “the upper surface 5a of the resistor 5” corresponds to “the surface on the second dummy pattern side of the resistor element”, and “the lower surface 5b of the resistor 5” is “the surface of the resistor element on the first dummy pattern side”. It is equivalent to. The “plug 3” corresponds to a “connecting portion”.

<半導体装置10の製造方法>
以下、本実施形態に係る半導体装置10の製造方法について、図2から図5を参照しつつ説明する。図2から図5は、本実施形態に係る半導体装置10の製造方法を工程順に示した製造工程断面図である。なお、各図の左側には、図1に示したA−A線における断面図を模式的に示しており、右側には、図1に示したB−B線における断面図を模式的に示している。
<Method for Manufacturing Semiconductor Device 10>
Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor device 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 5 are manufacturing process cross-sectional views illustrating the manufacturing method of the semiconductor device 10 according to this embodiment in the order of processes. The left side of each figure schematically shows a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 1, and the right side schematically shows the cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. ing.

まず、図2(a)及び図2(b)に示すように、Siからなる基板1上にSiOからなる下部絶縁層21を形成する。この下部絶縁層21は、例えば、TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate)を用いたCVD(Chemical Vapor Deposition)法により形成することができる。
なお、図2(a)及び図2(b)に示した下部絶縁層21の表面は、例えば、CMP(Chemical Mechanical Polishing)により平坦化されている。
First, as shown in FIGS. 2A and 2B, a lower insulating layer 21 made of SiO 2 is formed on a substrate 1 made of Si. The lower insulating layer 21 can be formed by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method using TEOS (Tetra Ethyl Ortho Silicate).
Note that the surface of the lower insulating layer 21 shown in FIGS. 2A and 2B is planarized by, for example, CMP (Chemical Mechanical Polishing).

次に、下部絶縁層21に、基板1の表面の一部を露出させる一対の貫通孔(図示せず)を形成する。この貫通孔は、例えば、下部絶縁層21にドライエッチングを施して形成する。このドライエッチングは、下部絶縁層21がSiOで形成されている場合、例えば、CF(フッ化炭素)系ガスを用いて実施する。
その後、図2(c)及び図2(d)に示すように、露出させた基板1の表面に接続し、各貫通孔を埋める一対の下部プラグ31を形成する。この下部プラグ31は、例えば、WまたはAlの蒸着により形成することができる。
Next, a pair of through holes (not shown) that expose a part of the surface of the substrate 1 are formed in the lower insulating layer 21. This through hole is formed, for example, by dry etching the lower insulating layer 21. This dry etching is performed using, for example, CF (fluorinated carbon) gas when the lower insulating layer 21 is formed of SiO 2 .
Thereafter, as shown in FIGS. 2C and 2D, a pair of lower plugs 31 are formed which are connected to the exposed surface of the substrate 1 and fill each through hole. The lower plug 31 can be formed, for example, by vapor deposition of W or Al.

次に、図2(e)及び図2(f)に示すように、下部絶縁層21上に、各下部プラグ31と接続する下部ダミーパターン41を形成する。この下部ダミーパターン41は、例えば、WまたはAlの蒸着により形成した金属膜をパターニングして形成することができる。
次に、図2(g)及び図2(h)に示すように、SiOからなる中間絶縁層22を下部ダミーパターン41を覆うように形成する。この中間絶縁層22は、下部絶縁層21と同様に、例えばTEOSを用いたCVD法により形成することができる。なお、本実施形態では、中間絶縁層22の膜厚を下部絶縁層21の膜厚より厚く形成しているが、この中間絶縁層22の膜厚は適宜調節可能である。
Next, as shown in FIGS. 2E and 2F, a lower dummy pattern 41 connected to each lower plug 31 is formed on the lower insulating layer 21. The lower dummy pattern 41 can be formed, for example, by patterning a metal film formed by vapor deposition of W or Al.
Next, as shown in FIGS. 2G and 2H, an intermediate insulating layer 22 made of SiO 2 is formed so as to cover the lower dummy pattern 41. Similar to the lower insulating layer 21, the intermediate insulating layer 22 can be formed by, for example, a CVD method using TEOS. In the present embodiment, the film thickness of the intermediate insulating layer 22 is made larger than the film thickness of the lower insulating layer 21, but the film thickness of the intermediate insulating layer 22 can be adjusted as appropriate.

なお、図2(g)及び図2(h)に示した中間絶縁層22の表面は、例えば、CMPにより平坦化されている。
次に、中間絶縁層22に、下部ダミーパターン41の両端部であって下部プラグ31の上方に位置する表面を露出させる一対の貫通孔(図示せず)を形成する。この貫通孔は、例えば、中間絶縁層22にドライエッチングを施して形成する。このドライエッチングは、中間絶縁層22がSiOで形成されている場合、例えば、CF系ガスを用いて実施する。
Note that the surface of the intermediate insulating layer 22 shown in FIGS. 2G and 2H is planarized by, for example, CMP.
Next, a pair of through-holes (not shown) are formed in the intermediate insulating layer 22 to expose the surfaces located at both ends of the lower dummy pattern 41 and above the lower plug 31. For example, the through hole is formed by dry etching the intermediate insulating layer 22. This dry etching is performed using, for example, a CF-based gas when the intermediate insulating layer 22 is formed of SiO 2 .

その後、図3(a)及び図3(b)に示すように、露出させた下部ダミーパターン41の表面41aに接続し、各貫通孔を埋める一対の中間プラグ32を形成する。この中間プラグ32は、下部プラグ31と同様に、例えば、WまたはAlの蒸着により形成することができる。
次に、図3(c)及び図3(d)に示すように、積層方向から見た場合に下部ダミーパターン41と重なるように、各中間プラグ32と接続する中間ダミーパターン42を中間絶縁層22上に形成する。この中間ダミーパターン42は、下部ダミーパターン41と同様に、例えば、WまたはAlの蒸着により形成した金属膜をパターニングして形成することができる。
Thereafter, as shown in FIGS. 3A and 3B, a pair of intermediate plugs 32 are formed to connect to the exposed surface 41a of the lower dummy pattern 41 and fill the through holes. The intermediate plug 32 can be formed by, for example, vapor deposition of W or Al, similarly to the lower plug 31.
Next, as shown in FIGS. 3C and 3D, intermediate dummy patterns 42 connected to the intermediate plugs 32 are connected to the intermediate insulating layer so as to overlap the lower dummy patterns 41 when viewed from the stacking direction. 22 is formed. Similar to the lower dummy pattern 41, the intermediate dummy pattern 42 can be formed by patterning a metal film formed by vapor deposition of W or Al, for example.

次に、図3(e)及び図3(f)に示すように、SiOからなる第1上部絶縁層23を中間ダミーパターン42を覆うように形成する。この第1上部絶縁層23は、下部、中間の各絶縁層21、22と同様に、例えば、TEOSを用いたCVD法により形成することができる。なお、本実施形態では、第1上部絶縁層23の膜厚を中間絶縁層22の膜厚と略同じとなるように形成しているが、この第1上部絶縁層23の膜厚は適宜調節可能である。 Next, as shown in FIGS. 3E and 3F, a first upper insulating layer 23 made of SiO 2 is formed so as to cover the intermediate dummy pattern 42. The first upper insulating layer 23 can be formed by, for example, a CVD method using TEOS, similarly to the lower and intermediate insulating layers 21 and 22. In the present embodiment, the film thickness of the first upper insulating layer 23 is formed to be substantially the same as the film thickness of the intermediate insulating layer 22, but the film thickness of the first upper insulating layer 23 is appropriately adjusted. Is possible.

なお、図3(e)及び図3(f)に示した第1上部絶縁層23の表面は、下部、中間の各絶縁層21、22の表面と同様に、例えば、CMPにより平坦化されている。
次に、図4(a)及び図4(b)に示すように、積層方向から見た場合に中間プラグ32間であって中間ダミーパターン42と重なるように、TaNからなる抵抗体5を第1上部絶縁層23上に形成する。この抵抗体5は、例えば、反応性スパッタリング法により形成したTaN膜をパターニングして形成することができる。
The surface of the first upper insulating layer 23 shown in FIGS. 3E and 3F is planarized by, for example, CMP, similarly to the surfaces of the lower and intermediate insulating layers 21 and 22. Yes.
Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, the resistor 5 made of TaN is placed between the intermediate plugs 32 and overlaps with the intermediate dummy pattern 42 when viewed from the stacking direction. 1 formed on the upper insulating layer 23; The resistor 5 can be formed, for example, by patterning a TaN film formed by a reactive sputtering method.

次に、図4(c)及び図4(d)に示すように、SiOからなる第2上部絶縁層24を抵抗体5を覆うように形成する。この第2上部絶縁層24は、下部、中間、第1上部の各絶縁層21、22、23と同様に、例えば、TEOSを用いたCVD法により形成することができる。なお、本実施形態では、第2上部絶縁層24の膜厚は、下部、中間、第1上部の各絶縁層21、22、23の膜厚より薄くなるように形成しているが、この第2上部絶縁層24の膜厚は適宜調節可能である。 Next, as shown in FIGS. 4C and 4D, a second upper insulating layer 24 made of SiO 2 is formed so as to cover the resistor 5. The second upper insulating layer 24 can be formed by, for example, a CVD method using TEOS, similarly to the lower, middle, and first upper insulating layers 21, 22, and 23. In the present embodiment, the film thickness of the second upper insulating layer 24 is formed so as to be smaller than the film thicknesses of the lower, middle and first upper insulating layers 21, 22, 23. 2 The film thickness of the upper insulating layer 24 can be adjusted as appropriate.

なお、図4(c)及び図4(d)に示した第2上部絶縁層24の表面は、下部、中間、第1上部の各絶縁層21、22、23の表面と同様に、例えば、CMPにより平坦化されている。
次に、第1、第2の各上部絶縁層23、24に、中間ダミーパターン42の両端部であって中間プラグ32の上方に位置する表面を露出させる一対の貫通孔(図示せず)を一貫して形成する。この貫通孔は、例えば、第1、第2の各上部絶縁層23、24にドライエッチングを施して形成する。このドライエッチングは、第1、第2の各上部絶縁層23、24がSiOで形成されている場合、例えば、CF系ガスを用いて実施することができる。
The surface of the second upper insulating layer 24 shown in FIGS. 4C and 4D is similar to the surfaces of the lower, middle and first upper insulating layers 21, 22, and 23, for example, Planarized by CMP.
Next, a pair of through-holes (not shown) are formed in the first and second upper insulating layers 23 and 24 to expose the surfaces located at both ends of the intermediate dummy pattern 42 and above the intermediate plug 32. Form consistently. For example, the through holes are formed by dry etching the first and second upper insulating layers 23 and 24. This dry etching can be performed using, for example, a CF-based gas when the first and second upper insulating layers 23 and 24 are formed of SiO 2 .

その後、図5(a)及び図5(b)に示すように、露出させた中間ダミーパターン42の表面42aに接続し、各貫通孔を埋める一対の上部プラグ33を形成する。この上部プラグ33は、下部、中間の各プラグ31、32と同様に、例えば、WまたはAlの蒸着により形成することができる。
次に、第2上部絶縁層24に、抵抗体5の両端部における表面の一部を露出させる一対の貫通孔を形成する。この貫通孔は、例えば、第2上部絶縁層24にドライエッチングを施して形成する。このドライエッチングは、第2上部絶縁層24がSiOで形成されている場合、例えば、CF系ガスを用いて実施することができる。
Thereafter, as shown in FIGS. 5A and 5B, a pair of upper plugs 33 are formed which are connected to the exposed surface 42a of the intermediate dummy pattern 42 and fill each through hole. The upper plug 33 can be formed, for example, by vapor deposition of W or Al, similarly to the lower and intermediate plugs 31 and 32.
Next, a pair of through holes are formed in the second upper insulating layer 24 to expose part of the surface at both ends of the resistor 5. For example, the through hole is formed by dry etching the second upper insulating layer 24. This dry etching can be performed using, for example, a CF-based gas when the second upper insulating layer 24 is formed of SiO 2 .

次に、図5(c)及び図5(d)に示すように、第2上部絶縁層24上に、積層方向から見た場合に下部、中間の各ダミーパターン41、42と重なるように各上部プラグ33と接続する上部ダミーパターン43を形成するとともに、露出させた抵抗体5の表面5aに接続し、各貫通孔を埋める一対の電圧印加端子6、7を一貫して形成する。この上部ダミーパターン43及び電圧印加端子6、7は、例えば、WまたはAlの蒸着により形成した金属膜をパターニングしてそれぞれ形成することができる。
以上の工程を経て、本実施形態に係る半導体装置10を製造する。
Next, as shown in FIG. 5C and FIG. 5D, each of the second upper insulating layer 24 is overlapped with the lower and intermediate dummy patterns 41 and 42 when viewed from the stacking direction. An upper dummy pattern 43 connected to the upper plug 33 is formed, and a pair of voltage application terminals 6 and 7 that are connected to the exposed surface 5a of the resistor 5 and fill each through hole are formed consistently. The upper dummy pattern 43 and the voltage application terminals 6 and 7 can be formed, for example, by patterning a metal film formed by vapor deposition of W or Al.
The semiconductor device 10 according to this embodiment is manufactured through the above steps.

(実験結果)
本実施形態に係る半導体装置10が奏する作用効果を検証するために、発明者らは、(1)抵抗値変動の印加電圧依存性、(2)端子間電圧依存性2次係数αの抵抗体被覆率依存性及び(3)端子間電圧依存性2次係数αの抵抗体幅依存性に関する実験を行った。以下、これらの実験結果について説明する。
(Experimental result)
In order to verify the operational effects of the semiconductor device 10 according to the present embodiment, the inventors have (1) a resistance value fluctuation dependent on applied voltage, and (2) a terminal voltage dependent secondary coefficient α resistor. Coverage Dependency and (3) Terminal Voltage Dependence An experiment was conducted on the resistance width dependence of the secondary coefficient α. Hereinafter, these experimental results will be described.

(1)抵抗値変動の印加電圧依存性について
発明者らは、本実施形態に係る半導体装置10に備わる抵抗体5に各電圧を印加し、その抵抗値変動を測定した。こうして得た各電圧に対する抵抗値変動から、抵抗値変動の印加電圧依存性に関する知見を得た。以下、この抵抗値変動の印加電圧依存性の実験結果について説明する。
(1) Dependence of resistance value variation on applied voltage The inventors applied each voltage to the resistor 5 included in the semiconductor device 10 according to this embodiment, and measured the resistance value variation. From the resistance value fluctuation for each voltage thus obtained, knowledge about the dependence of the resistance fluctuation on the applied voltage was obtained. Hereinafter, experimental results of the dependency of the resistance value variation on the applied voltage will be described.

図6は、発明者らが行った抵抗値変動の印加電圧依存性についての実験結果を示す図である。図6において、縦軸は、規格化された抵抗値(つまり、抵抗値変動)を示しており、横軸は、抵抗体5の電圧印加端子6に印加した電圧を示している。この時、電圧印加端子7は0Vで固定されている。
図6に示した抵抗値変動の挙動から、抵抗値変動は、電圧印加端子6に印加した電圧(以下、単に「印加電圧」ともいう。)Vに対して、2次の依存性を有することがわかる。これは、抵抗体5の抵抗値は、印加電圧Vに対して「α×V」で変動することを意味する。ここで、「α」は、端子間電圧依存性2次係数と呼ばれる係数であり、本実験に用いた半導体装置10の端子間電圧依存性2次係数αは、−47ppm/Vであった。
なお、図6では測定した各データを「◇」で示しており、図6に示した実線は、測定した各データをフィッティングして得た曲線である。そして、上述の端子間電圧依存性2次係数αは、このフィッティングカーブ(実線)から算出したものである。
FIG. 6 is a diagram showing an experimental result on the applied voltage dependence of the resistance value variation performed by the inventors. In FIG. 6, the vertical axis indicates the standardized resistance value (that is, the resistance value variation), and the horizontal axis indicates the voltage applied to the voltage application terminal 6 of the resistor 5. At this time, the voltage application terminal 7 is fixed at 0V.
From the behavior of the resistance value variation shown in FIG. 6, the resistance value variation has a second-order dependency on the voltage V (hereinafter simply referred to as “applied voltage”) V applied to the voltage application terminal 6. I understand. This means that the resistance value of the resistor 5 varies by “α × V 2 ” with respect to the applied voltage V. Here, “α” is a coefficient called a voltage dependency secondary coefficient between terminals, and the voltage dependency secondary coefficient α between terminals of the semiconductor device 10 used in this experiment was −47 ppm / V 2 . .
In FIG. 6, each measured data is indicated by “◇”, and the solid line shown in FIG. 6 is a curve obtained by fitting each measured data. The above-mentioned inter-terminal voltage dependency secondary coefficient α is calculated from this fitting curve (solid line).

(2)端子間電圧依存性2次係数αの抵抗体被覆率依存性について
発明者らは、抵抗体5の被覆率Cが異なる半導体装置を数種類作成し、各半導体装置における端子間電圧依存性2次係数αを測定した。こうして得た各被覆率Cに対する端子間電圧依存性2次係数αから、端子間電圧依存性2次係数αの抵抗体被覆率依存性に関する知見を得た。以下、この抵抗値変動の印加電圧依存性の実験結果について説明する。
(2) Voltage dependency between terminals About the resistor coverage dependency of the secondary coefficient α The inventors created several types of semiconductor devices having different coverage C of the resistor 5, and the voltage dependency between terminals in each semiconductor device. The secondary coefficient α was measured. From the voltage dependency secondary coefficient α between terminals for each coverage C thus obtained, knowledge about the resistor coverage dependency of the voltage dependency secondary coefficient α between terminals was obtained. Hereinafter, experimental results of the dependency of the resistance value variation on the applied voltage will be described.

図7は、発明者らが行った端子間電圧依存性2次係数αの抵抗体被覆率依存性についての実験結果を示す図である。図7において、縦軸は、端子間電圧依存性2次係数αを示しており、横軸は、抵抗体5の被覆率Cを示している。ここで、本実施形態に係る半導体装置10についてのデータは「●」で示しており、後述する比較例に係る半導体装置20(図8及び図9参照)についての各データは「○」で示している。また、図7に示した実線は、比較例に係る半導体装置20における各データをフィッティングして得た曲線である。また、図7に示した破線は、本実施形態に係る半導体装置10におけるデータを、上記実線を基にフィッティングして得た曲線である。   FIG. 7 is a diagram showing an experimental result of the dependency of the inter-terminal voltage dependency secondary coefficient α on the resistor coverage ratio performed by the inventors. In FIG. 7, the vertical axis represents the inter-terminal voltage dependence quadratic coefficient α, and the horizontal axis represents the coverage C of the resistor 5. Here, data regarding the semiconductor device 10 according to the present embodiment is indicated by “●”, and each data regarding the semiconductor device 20 according to the comparative example described later (see FIGS. 8 and 9) is indicated by “◯”. ing. Moreover, the solid line shown in FIG. 7 is a curve obtained by fitting each data in the semiconductor device 20 according to the comparative example. Also, the broken line shown in FIG. 7 is a curve obtained by fitting data in the semiconductor device 10 according to the present embodiment based on the solid line.

図7に示すように、端子間電圧依存性2次係数αは、抵抗体5の被覆率Cが増加するにつれ増加する傾向にある。より詳しくは、端子間電圧依存性2次係数αは、抵抗体5の被覆率Cが49%以上ではその増加傾向が小さくなり、安定化する傾向にあり、抵抗体5の被覆率Cが60%以上であると特に安定化する傾向にある。また、本実施形態に係る半導体装置10の端子間電圧依存性2次係数αは、比較例に係る半導体装置20の端子間電圧依存性2次係数αより大きい値(絶対値では小さい値)となっている。   As shown in FIG. 7, the inter-terminal voltage dependency secondary coefficient α tends to increase as the coverage C of the resistor 5 increases. More specifically, the voltage dependency secondary coefficient α between the terminals tends to decrease and stabilize when the covering ratio C of the resistor 5 is 49% or more, and the covering ratio C of the resistor 5 is 60. If it is at least%, it tends to be particularly stabilized. Further, the inter-terminal voltage dependency quadratic coefficient α of the semiconductor device 10 according to the present embodiment is larger than the inter-terminal voltage dependency quadratic coefficient α (small value in absolute value) of the semiconductor device 20 according to the comparative example. It has become.

以上の実験結果から、本実施形態に係る半導体装置10では、抵抗体5の被覆率Cが49%以上の場合、端子間電圧依存性2次係数αが−25ppm/V以下となることがわかった。換言すると、端子間電圧依存性2次係数αを−25ppm/V以下とするためには、抵抗体5の被覆率Cを49%以上にすることが好ましいことがわかった。
抵抗体5の被覆率Cは高いほど好ましい。抵抗体5の被覆率Cは、例えば、60%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、95%以上であることが特に好ましい。
From the above experimental results, in the semiconductor device 10 according to the present embodiment, when the covering ratio C of the resistor 5 is 49% or more, the inter-terminal voltage dependency secondary coefficient α may be −25 ppm / V 2 or less. all right. In other words, it has been found that the covering ratio C of the resistor 5 is preferably 49% or more in order to set the voltage dependency secondary coefficient α to −25 ppm / V 2 or less.
The higher the coverage C of the resistor 5, the better. The coverage C of the resistor 5 is, for example, preferably 60% or more, more preferably 80% or more, and particularly preferably 95% or more.

また、この実験結果は、上部、中間、下部の各ダミーパターン43、42、41と、基板1とをプラグ3を介して接続することで、端子間電圧依存性2次係数αは大きくなる(絶対値では小さくなる)ことを意味している。つまり、この端子間における印加電圧依存性の低減は、各ダミーパターン43、42、41と、基板1とをプラグ3を介して接続することで、放熱効率が向上し、抵抗値変動が抑制されたことを意味している。   In addition, the experimental result shows that the inter-terminal voltage-dependent secondary coefficient α is increased by connecting the upper, middle, and lower dummy patterns 43, 42, and 41 to the substrate 1 via the plug 3 ( It means that the absolute value is smaller). In other words, the dependency on the applied voltage between the terminals is reduced by connecting each dummy pattern 43, 42, 41 and the substrate 1 via the plug 3 to improve the heat radiation efficiency and suppress the resistance value fluctuation. It means that.

(比較例に係る半導体装置20の構造)
以下、本実験に用いた比較例に係る半導体装置20の構造と、その上部、中間の各ダミーパターン43、42の形状とについて、図8及び図9を参照しつつ説明する。
まず、比較例に係る半導体装置20の基本構造について説明する。
図8は、本実験で用いた半導体装置の構造を模式的に示した斜視図であって、図8(a)は比較例に係る半導体装置20の基本構造を示し、図8(b)は本実施形態に係る半導体装置10の構造を示している。この半導体装置20の基本構造は、本実施形態に係る半導体装置10の構造と比較して、上部プラグ33、中間プラグ32、下部ダミーパターン41、下部プラグ31を備えていない点で異なるが、それ以外の部分については同じである。このため、比較例に係る半導体装置20は、上部ダミーパターン43及び中間ダミーパターン42のいずれも基板1に接続されていない。
(Structure of the semiconductor device 20 according to the comparative example)
Hereinafter, the structure of the semiconductor device 20 according to the comparative example used in this experiment and the shapes of the upper and middle dummy patterns 43 and 42 will be described with reference to FIGS.
First, the basic structure of the semiconductor device 20 according to the comparative example will be described.
FIG. 8 is a perspective view schematically showing the structure of the semiconductor device used in this experiment. FIG. 8A shows the basic structure of the semiconductor device 20 according to the comparative example, and FIG. The structure of the semiconductor device 10 which concerns on this embodiment is shown. The basic structure of the semiconductor device 20 is different from the structure of the semiconductor device 10 according to the present embodiment in that the upper plug 33, the intermediate plug 32, the lower dummy pattern 41, and the lower plug 31 are not provided. The other parts are the same. For this reason, in the semiconductor device 20 according to the comparative example, neither the upper dummy pattern 43 nor the intermediate dummy pattern 42 is connected to the substrate 1.

次に、比較例に係る半導体装置20に備わる上部、中間の各ダミーパターン43、42の形状について説明する。
図9は、本実験に用いた比較例に係る半導体装置20に備わる上部、中間の各ダミーパターン43、42の形状を模式的に示した平面図である。
図9(a)は、所謂ラインアンドスペース(以下、単に「L&S」とも表記する。)で形成した中間ダミーパターン42の構造を模式的に示した図である。また、図9(b)は、L&Sで形成した上部ダミーパターン43の構造を模式的に示した図である。また、図9(c)は、平板状に形成した中間ダミーパターン42の構造を模式的に示した図である。また、図9(d)は、平板状に形成した上部ダミーパターン43の構造を模式的に示した図である。
Next, the shapes of the upper and middle dummy patterns 43 and 42 provided in the semiconductor device 20 according to the comparative example will be described.
FIG. 9 is a plan view schematically showing the shapes of the upper and middle dummy patterns 43 and 42 provided in the semiconductor device 20 according to the comparative example used in this experiment.
FIG. 9A is a diagram schematically showing the structure of the intermediate dummy pattern 42 formed by so-called line and space (hereinafter also simply referred to as “L & S”). FIG. 9B is a diagram schematically showing the structure of the upper dummy pattern 43 formed by L & S. FIG. 9C is a diagram schematically showing the structure of the intermediate dummy pattern 42 formed in a flat plate shape. FIG. 9D is a diagram schematically showing the structure of the upper dummy pattern 43 formed in a flat plate shape.

本実験では、これらの上部ダミーパターン43及び中間ダミーパターン42を組み合わせて、抵抗体5の被覆率Cを調整した。こうして調整した抵抗体5の被覆率Cの具体例を表1に示す。なお、表1の「M2」は中間ダミーパターン42を意味し、「M3」は上部ダミーパターン43を意味し、「なし」はダミーパターン自体を備えていないことを意味している。なお、この被覆率Cは、上述の式(2)を用いて算出されたものである。   In this experiment, the coverage C of the resistor 5 was adjusted by combining the upper dummy pattern 43 and the intermediate dummy pattern 42. Specific examples of the coverage C of the resistor 5 adjusted in this way are shown in Table 1. In Table 1, “M2” means the intermediate dummy pattern 42, “M3” means the upper dummy pattern 43, and “none” means that the dummy pattern itself is not provided. The coverage C is calculated using the above equation (2).

ここで、抵抗体5の被覆率Cについて、図9(c)に示した形態を例に挙げて具体的に説明する。図9(c)に示す形態では、抵抗体5の下面5bの全ては、平板状に形成された中間ダミーパターン42で覆われており、抵抗体5の下面5bの被覆率は98%となる。一方、抵抗体5の上面5aの全ては上部ダミーパターン43で覆われていないため、抵抗体5の上面5aの被覆率は0%となる。このため、上述の式(2)に基づき決定される抵抗体5全体の被覆率Cは、49%となる。   Here, the covering ratio C of the resistor 5 will be specifically described by taking the form shown in FIG. 9C as an example. In the form shown in FIG. 9C, the entire lower surface 5b of the resistor 5 is covered with the intermediate dummy pattern 42 formed in a flat plate shape, and the coverage of the lower surface 5b of the resistor 5 is 98%. . On the other hand, since the entire upper surface 5a of the resistor 5 is not covered with the upper dummy pattern 43, the coverage of the upper surface 5a of the resistor 5 is 0%. For this reason, the coverage C of the entire resistor 5 determined based on the above-described formula (2) is 49%.

Figure 2016100362
Figure 2016100362

なお、厳密には、抵抗体5の側面の被覆率も考慮して、抵抗体5全体の被覆率Cを算出すべきである。しかしながら、抵抗体5の厚みは比較的薄いため、抵抗体5の側面の面積は抵抗体5の上面5a及び下面5bの面積に比べて極めて小さい。換言すると、抵抗体5の側面の被覆による影響は、抵抗体5の上面5a及び下面5bの被覆による影響に比べて極めて小さい。このため、本実験では、抵抗体5の被覆率Cを算出する際、抵抗体5の上面5a及び下面5bの被覆率のみを考慮した。   Strictly speaking, the coverage C of the entire resistor 5 should be calculated in consideration of the coverage of the side surface of the resistor 5. However, since the thickness of the resistor 5 is relatively thin, the area of the side surface of the resistor 5 is extremely smaller than the areas of the upper surface 5a and the lower surface 5b of the resistor 5. In other words, the influence of the covering of the side surface of the resistor 5 is extremely small compared to the influence of the covering of the upper surface 5a and the lower surface 5b of the resistor 5. For this reason, in this experiment, when calculating the coverage C of the resistor 5, only the coverage of the upper surface 5a and the lower surface 5b of the resistor 5 was considered.

次に、表1に示した各被覆率と、それに対応する端子間電圧依存性2次係数αを表2に示す。これらの数値をプロットしたものが、図7となる。   Next, Table 2 shows each coverage shown in Table 1 and the corresponding inter-terminal voltage dependency secondary coefficient α. A plot of these values is shown in FIG.

Figure 2016100362
Figure 2016100362

(3)端子間電圧依存性2次係数αの抵抗体幅依存性について
発明者らは、抵抗体5の幅Wが異なる半導体装置を数種類作成し、各半導体装置の端子間電圧依存性2次係数αを測定した。こうして得た各抵抗体幅Wに対する端子間電圧依存性2次係数αから、端子間電圧依存性2次係数αの抵抗体幅依存性に関する知見を得た。以下、この端子間電圧依存性2次係数αの抵抗体幅依存性の実験結果について説明する。
(3) Voltage dependency between terminals Voltage resistance dependency of secondary coefficient α The inventors created several types of semiconductor devices having different widths W of the resistor 5, and the voltage dependency secondary between terminals of each semiconductor device. The coefficient α was measured. From the terminal voltage dependency secondary coefficient α for each resistor width W thus obtained, knowledge on the resistor width dependency of the terminal voltage dependency secondary coefficient α was obtained. Hereinafter, experimental results of the resistor width dependency of the inter-terminal voltage dependency secondary coefficient α will be described.

まず、本実験で用いた半導体装置の構造について簡単に説明する。図10は、本実験で用いた半導体装置の構造を模式的に示した斜視図であって、図10(a)は比較例に係る半導体装置30の構造を示し、図10(b)は本実施形態に係る半導体装置10の構造を示している。図10(a)に示すように、比較例に係る半導体装置30は、抵抗体5と、一対の電圧印加端子6、7とで構成されている。なお、図10(b)には、構造の差異点が容易に理解できるように、本実施形態に係る半導体装置10を示している。以下、便宜的に、比較例に係る半導体装置30の構造を「構造A」とし、本実施形態に係る半導体装置10の構造を「構造B」とする。   First, the structure of the semiconductor device used in this experiment will be briefly described. FIG. 10 is a perspective view schematically showing the structure of the semiconductor device used in this experiment. FIG. 10A shows the structure of the semiconductor device 30 according to the comparative example, and FIG. 1 shows a structure of a semiconductor device 10 according to an embodiment. As illustrated in FIG. 10A, the semiconductor device 30 according to the comparative example includes a resistor 5 and a pair of voltage application terminals 6 and 7. FIG. 10B shows the semiconductor device 10 according to this embodiment so that the difference in structure can be easily understood. Hereinafter, for convenience, the structure of the semiconductor device 30 according to the comparative example is referred to as “structure A”, and the structure of the semiconductor device 10 according to the present embodiment is referred to as “structure B”.

本実験では、構造Aの抵抗体5及び構造Bの抵抗体5の幅Wをそれぞれ、2μm、8μm、32μmとした場合の端子間電圧依存性2次係数αを測定した。こうして測定した端子間電圧依存性2次係数αを表3に示す。   In this experiment, the voltage dependency secondary coefficient α between terminals when the width W of the resistor 5 of the structure A and the resistor 5 of the structure B was 2 μm, 8 μm, and 32 μm, respectively, was measured. Table 3 shows the inter-terminal voltage dependency secondary coefficient α thus measured.

Figure 2016100362
Figure 2016100362

表3に示すように、抵抗体5の各幅Wにおいて、構造Aの端子間電圧依存性2次係数αは、構造Bの端子間電圧依存性2次係数αに比べて大きかった(絶対値では小さかった)。
この実験結果は、抵抗体5の幅Wを変化させた場合であっても、上部、中間、下部の各ダミーパターン43、42、41と、基板1とをプラグ3を介して接続することで、端子間電圧依存性2次係数αが大きくなる(絶対値では小さくなる)ことを意味している。
As shown in Table 3, at each width W of the resistor 5, the inter-terminal voltage dependency secondary coefficient α of the structure A was larger than the inter-terminal voltage dependency secondary coefficient α of the structure B (absolute value). It was small).
This experimental result shows that even when the width W of the resistor 5 is changed, the upper, middle, and lower dummy patterns 43, 42, and 41 are connected to the substrate 1 via the plug 3. This means that the inter-terminal voltage-dependent secondary coefficient α increases (becomes smaller in absolute value).

(本実施形態の効果)
(1)本実施形態に係る半導体装置10は、基板1と、抵抗体5と、上部ダミーパターン43及び中間ダミーパターン42と、上部ダミーパターン43及び中間ダミーパターン42と基板1とを接続するプラグ3と、を備えている。また、抵抗体5は、Z軸方向から見た場合に上部ダミーパターン43及び中間ダミーパターン42と重なる部分を有しており、上部ダミーパターン43、中間ダミーパターン42及びプラグ3の各熱伝導率は、抵抗体5を囲む絶縁層2の熱伝導率より高くなっている。
(Effect of this embodiment)
(1) The semiconductor device 10 according to this embodiment includes a substrate 1, a resistor 5, an upper dummy pattern 43 and an intermediate dummy pattern 42, and a plug that connects the upper dummy pattern 43 and the intermediate dummy pattern 42 and the substrate 1. 3 is provided. The resistor 5 has a portion that overlaps with the upper dummy pattern 43 and the intermediate dummy pattern 42 when viewed from the Z-axis direction, and each thermal conductivity of the upper dummy pattern 43, the intermediate dummy pattern 42, and the plug 3. Is higher than the thermal conductivity of the insulating layer 2 surrounding the resistor 5.

このため、半導体装置10は、抵抗体5に電圧を印加することで発生し絶縁層2に蓄積された熱を、絶縁層2の熱伝導率よりも高い材料で形成された、上部ダミーパターン43、中間ダミーパターン42及びプラグ3を通じて基板1に逃がすことができる。つまり、電圧印加に起因して抵抗体5から放出された熱を効率よく、抵抗体5及び絶縁層2から基板1へ伝導(つまり、放熱)することができる。このため、抵抗体5自身及びその周辺の温度変化によって生じる抵抗体5の抵抗値変動を効果的に抑制することができる。   For this reason, the semiconductor device 10 has an upper dummy pattern 43 formed of a material having a higher heat conductivity than that of the insulating layer 2 by generating heat accumulated in the insulating layer 2 by applying a voltage to the resistor 5. Then, it can escape to the substrate 1 through the intermediate dummy pattern 42 and the plug 3. That is, the heat released from the resistor 5 due to voltage application can be efficiently conducted (ie, radiated) from the resistor 5 and the insulating layer 2 to the substrate 1. For this reason, the resistance value fluctuation | variation of the resistor 5 which arises by the temperature change of the resistor 5 itself and its periphery can be suppressed effectively.

(2)また、本実施形態では、抵抗体5は、抵抗体5側から基板1側に向かって見た場合に上部ダミーパターン43及び中間ダミーパターン42のそれぞれと重なる部分を有しており、上記式(2)で定義される抵抗体5の被覆率Cを49%以上にしている。
このため、抵抗体5に電圧を印加して発生した熱を、上部ダミーパターン43、中間ダミーパターン42及びプラグ3を通じで基板1に確実に逃がすことができる。このため、抵抗体5自身及びその周辺の温度変化によって生じる抵抗体5の抵抗値変動を確実に抑制することができる。
(2) In the present embodiment, the resistor 5 has a portion that overlaps each of the upper dummy pattern 43 and the intermediate dummy pattern 42 when viewed from the resistor 5 side toward the substrate 1 side. The coverage C of the resistor 5 defined by the above formula (2) is set to 49% or more.
Therefore, heat generated by applying a voltage to the resistor 5 can be surely released to the substrate 1 through the upper dummy pattern 43, the intermediate dummy pattern 42 and the plug 3. For this reason, the resistance value fluctuation | variation of the resistor 5 which arises by the temperature change of the resistor 5 itself and its periphery can be suppressed reliably.

(3)また、本実施形態では、抵抗素子の被覆率Cを80%以上にしている。
このため、抵抗体5に電圧を印加して発生した熱を、上部ダミーパターン43、中間ダミーパターン42及びプラグ3を通じで基板1により確実に逃がすことができる。このため、抵抗体5自身及びその周辺の温度変化によって生じる抵抗体5の抵抗値変動をより確実に抑制することができる。
(3) Moreover, in this embodiment, the coverage C of the resistance element is set to 80% or more.
Therefore, the heat generated by applying a voltage to the resistor 5 can be surely released by the substrate 1 through the upper dummy pattern 43, the intermediate dummy pattern 42 and the plug 3. For this reason, the resistance value fluctuation | variation of the resistor 5 which arises by the temperature change of the resistor 5 itself and its periphery can be suppressed more reliably.

(4)また、本実施形態では、抵抗体5は窒化タンタルで形成されている。
このため、抵抗体5を実装・使用時の熱に対しても安定な抵抗体とすることができる。
(5)また、本実施形態では、上部ダミーパターン43及び中間ダミーパターン42と、プラグ3とを金属で形成している。
このため、ダミーパターン及びプラグの形成が容易となり、半導体装置の製造コストが高騰するのを抑制することができる。
(4) In the present embodiment, the resistor 5 is formed of tantalum nitride.
For this reason, the resistor 5 can be made a stable resistor against heat during mounting and use.
(5) In the present embodiment, the upper dummy pattern 43 and the intermediate dummy pattern 42 and the plug 3 are made of metal.
For this reason, formation of a dummy pattern and a plug becomes easy, and it can suppress that the manufacturing cost of a semiconductor device rises.

(6)また、本実施形態では、上部ダミーパターン43及び中間ダミーパターン42と、プラグ3とは、タングステン又はアルミニウムで形成されており、絶縁層2はSiOで形成されており、基板1はSiで形成されている。
このため、ダミーパターン及びプラグの形成がさらに容易となり、半導体装置の製造コストが高騰するのをさらに抑制することができる。
(6) In this embodiment, the upper dummy pattern 43 and the intermediate dummy pattern 42 and the plug 3 are made of tungsten or aluminum, the insulating layer 2 is made of SiO 2 , and the substrate 1 is It is made of Si.
For this reason, formation of a dummy pattern and a plug becomes still easier, and it can further suppress that the manufacturing cost of a semiconductor device rises.

・その他の実施形態
以下、第2から第4の各実施形態に係る半導体装置の構造を、図11を参照しつつ説明する。図11は、第2から第4の各実施形態に係る半導体装置の構造を模式的に示した斜視図である。より詳しくは、図11(a)は、第2実施形態に係る半導体装置の構造を模式的に示した斜視図である。また、図11(b)は、第3実施形態に係る半導体装置の構造を模式的に示した斜視図である。また、図11(c)は、第4実施形態に係る半導体装置の構造を模式的に示した斜視図である。以下、各実施形態の詳細について説明する。
なお、第1実施形態に係る半導体装置10と同一の構成を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
[第2実施形態]
Other Embodiments The structure of the semiconductor device according to each of the second to fourth embodiments will be described below with reference to FIG. FIG. 11 is a perspective view schematically showing the structure of the semiconductor device according to each of the second to fourth embodiments. More specifically, FIG. 11A is a perspective view schematically showing the structure of the semiconductor device according to the second embodiment. FIG. 11B is a perspective view schematically showing the structure of the semiconductor device according to the third embodiment. FIG. 11C is a perspective view schematically showing the structure of the semiconductor device according to the fourth embodiment. Details of each embodiment will be described below.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which has the same structure as the semiconductor device 10 which concerns on 1st Embodiment, and the repeated description is abbreviate | omitted.
[Second Embodiment]

(構造)
図11(a)に示すように、第2実施形態に係る半導体装置11は、基板1と、基板1の上方に形成された抵抗体5と、抵抗体5の上方に形成された上部ダミーパターン43と、基板1と抵抗体5との間に形成された下部ダミーパターン41とを備えている。そして、上部、下部の各ダミーパターン43、41の各熱伝導率は、抵抗体5を囲む絶縁層(図示せず)の熱伝導率より高い。また、上部、下部の各ダミーパターン43、41は、上記絶縁層の熱伝導率より高い熱伝導率を有する上部、下部の各プラグ33、31を介して基板1に接続されている。また、抵抗体5は、一対の電圧印加端子6、7を備えている。
(Construction)
As shown in FIG. 11A, the semiconductor device 11 according to the second embodiment includes a substrate 1, a resistor 5 formed above the substrate 1, and an upper dummy pattern formed above the resistor 5. 43 and a lower dummy pattern 41 formed between the substrate 1 and the resistor 5. The thermal conductivities of the upper and lower dummy patterns 43 and 41 are higher than that of an insulating layer (not shown) surrounding the resistor 5. The upper and lower dummy patterns 43 and 41 are connected to the substrate 1 via upper and lower plugs 33 and 31 having a thermal conductivity higher than that of the insulating layer. The resistor 5 includes a pair of voltage application terminals 6 and 7.

(製造方法)
以下、第2実施形態に係る半導体装置11の製造方法について、第1実施形態に係る半導体装置10の製造方法を説明する際に用いた図を参照しつつ、簡単に説明する。
まず、基板1上に下部絶縁層21を形成する。その後、下部絶縁層21に基板1に接続する下部プラグ31を形成する。
次に、下部絶縁層21上に、下部プラグ31に接続する下部ダミーパターン41を形成する。その後、下部絶縁層21上に、下部ダミーパターン41を覆う第1上部絶縁層23を形成する。
(Production method)
Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor device 11 according to the second embodiment will be briefly described with reference to the drawings used when describing the method for manufacturing the semiconductor device 10 according to the first embodiment.
First, the lower insulating layer 21 is formed on the substrate 1. Thereafter, a lower plug 31 connected to the substrate 1 is formed in the lower insulating layer 21.
Next, a lower dummy pattern 41 connected to the lower plug 31 is formed on the lower insulating layer 21. Thereafter, a first upper insulating layer 23 covering the lower dummy pattern 41 is formed on the lower insulating layer 21.

次に第1上部絶縁層23上に、積層方向から見た場合に下部プラグ31間であって下部ダミーパターン41と少なくとも一部が重なるように抵抗体5を形成する。その後、第1上部絶縁層23上に、抵抗体5を覆う第2上部絶縁層24を形成する。
次に、第1、第2の各上部絶縁層23、24に、下部ダミーパターン41に接続し、抵抗体5に接続しない上部プラグ33を下部プラグ31の上方に形成する。その後、第2上部絶縁層24上に、上部プラグ33に接続し、積層方向から見た場合に抵抗体5と少なくとも一部が重なるように上部ダミーパターン43を形成するとともに、抵抗体5に接続する電圧印加端子6、7を形成する。
こうして、第2実施形態に係る半導体装置11を製造する。
Next, the resistor 5 is formed on the first upper insulating layer 23 so as to be at least partially overlapped with the lower dummy pattern 41 between the lower plugs 31 when viewed from the stacking direction. Thereafter, a second upper insulating layer 24 that covers the resistor 5 is formed on the first upper insulating layer 23.
Next, an upper plug 33 connected to the lower dummy pattern 41 and not connected to the resistor 5 is formed above the lower plug 31 in each of the first and second upper insulating layers 23 and 24. Thereafter, an upper dummy pattern 43 is formed on the second upper insulating layer 24 so as to be at least partially overlapped with the resistor 5 when viewed from the stacking direction, and connected to the resistor 5. Voltage application terminals 6 and 7 are formed.
Thus, the semiconductor device 11 according to the second embodiment is manufactured.

(効果)
第2実施形態に係る半導体装置11であっても、第1実施形態に係る半導体装置10と同様の作用効果を奏する。また、第2実施形態に係る半導体装置11であれば、中間ダミーパターン42及び中間プラグ32を設ける必要がないので、製造工程数を少なくすることができる。よって、タクトタイムを短縮することができる。また、半導体装置の低背化を実現することができる。
(effect)
Even the semiconductor device 11 according to the second embodiment has the same effects as the semiconductor device 10 according to the first embodiment. Further, in the semiconductor device 11 according to the second embodiment, it is not necessary to provide the intermediate dummy pattern 42 and the intermediate plug 32, so that the number of manufacturing steps can be reduced. Therefore, the tact time can be shortened. In addition, a reduction in the height of the semiconductor device can be realized.

[第3実施形態]
(構造)
図11(b)に示すように、第3実施形態に係る半導体装置12は、基板1と、基板1の上方に形成された抵抗体5と、抵抗体5の上方に形成された上部ダミーパターン43とを備えている。そして、上部ダミーパターン43の熱伝導率は、抵抗体5を囲む絶縁層(図示せず)の熱伝導率より高い。また、上部ダミーパターン43は、上記絶縁層の熱伝導率より高い熱伝導率を有する上部プラグ33を介して基板1に接続されている。また、抵抗体5は、一対の電圧印加端子6、7を備えている。
なお、本実施形態に係る半導体装置12において、「上部ダミーパターン43」は「第1のダミーパターン」に相当するものである。
[Third Embodiment]
(Construction)
As shown in FIG. 11B, the semiconductor device 12 according to the third embodiment includes a substrate 1, a resistor 5 formed above the substrate 1, and an upper dummy pattern formed above the resistor 5. 43. The thermal conductivity of the upper dummy pattern 43 is higher than that of an insulating layer (not shown) surrounding the resistor 5. The upper dummy pattern 43 is connected to the substrate 1 through an upper plug 33 having a thermal conductivity higher than that of the insulating layer. The resistor 5 includes a pair of voltage application terminals 6 and 7.
In the semiconductor device 12 according to the present embodiment, the “upper dummy pattern 43” corresponds to the “first dummy pattern”.

(製造方法)
以下、第3実施形態に係る半導体装置12の製造方法について、第1実施形態に係る半導体装置10の製造方法を説明する際に用いた図を参照しつつ、簡単に説明する。
まず、基板1上に、第1上部絶縁層23を形成する。その後、第1上部絶縁層23上に、抵抗体5を形成する。
次に、第1上部絶縁層23上に、抵抗体5を覆う第2上部絶縁層24を形成する。その後、第1、第2の各上部絶縁層23、24に、基板1に接続し、抵抗体5に接続しない上部プラグ33を形成する。
次に第2上部絶縁層24上に、上部プラグ33に接続し、積層方向から見た場合に抵抗体5と少なくとも一部が重なるように上部ダミーパターン43を形成するとともに、抵抗体5に接続する電圧印加端子6、7を形成する。
こうして、第3実施形態に係る半導体装置12を製造する。
(Production method)
Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor device 12 according to the third embodiment will be briefly described with reference to the drawings used when describing the method for manufacturing the semiconductor device 10 according to the first embodiment.
First, the first upper insulating layer 23 is formed on the substrate 1. Thereafter, the resistor 5 is formed on the first upper insulating layer 23.
Next, a second upper insulating layer 24 that covers the resistor 5 is formed on the first upper insulating layer 23. Thereafter, upper plugs 33 connected to the substrate 1 and not connected to the resistor 5 are formed in the first and second upper insulating layers 23 and 24.
Next, an upper dummy pattern 43 is formed on the second upper insulating layer 24 so as to be connected to the upper plug 33 and at least partially overlap with the resistor 5 when viewed from the stacking direction, and connected to the resistor 5. Voltage application terminals 6 and 7 are formed.
Thus, the semiconductor device 12 according to the third embodiment is manufactured.

(効果)
第3実施形態に係る半導体装置12であっても、第1実施形態に係る半導体装置10と同様の作用効果を奏する。また、第3実施形態に係る半導体装置12であれば、中間、下部の各ダミーパターン42、41と、中間、下部の各プラグ32、31とを設ける必要がないので、製造工程数を少なくすることができる。よって、タクトタイムを短縮することができる。また、半導体装置の低背化を実現することができる。
(effect)
Even the semiconductor device 12 according to the third embodiment has the same effects as the semiconductor device 10 according to the first embodiment. Further, in the semiconductor device 12 according to the third embodiment, it is not necessary to provide the middle and lower dummy patterns 42 and 41 and the middle and lower plugs 32 and 31, thereby reducing the number of manufacturing steps. be able to. Therefore, the tact time can be shortened. In addition, a reduction in the height of the semiconductor device can be realized.

[第4実施形態]
(構造)
図11(c)に示すように、第4実施形態に係る半導体装置13は、基板1と、基板1の上方に形成された抵抗体5と、基板1と抵抗体5との間に形成された下部ダミーパターン41とを備えている。そして、下部ダミーパターン41の熱伝導率は、抵抗体5を囲む絶縁層(図示せず)の熱伝導率より高い。また、下部ダミーパターン41は、上記絶縁層の熱伝導率より高い熱伝導率を有する下部プラグ31を介して基板1に接続されている。また、抵抗体5は、一対の電圧印加端子6、7を備えている。
なお、本実施形態に係る半導体装置13において、「下部ダミーパターン41」は「第1のダミーパターン」に相当するものである。
[Fourth Embodiment]
(Construction)
As shown in FIG. 11C, the semiconductor device 13 according to the fourth embodiment is formed between the substrate 1, the resistor 5 formed above the substrate 1, and the substrate 1 and the resistor 5. And a lower dummy pattern 41. The thermal conductivity of the lower dummy pattern 41 is higher than that of an insulating layer (not shown) surrounding the resistor 5. The lower dummy pattern 41 is connected to the substrate 1 via a lower plug 31 having a thermal conductivity higher than that of the insulating layer. The resistor 5 includes a pair of voltage application terminals 6 and 7.
In the semiconductor device 13 according to the present embodiment, the “lower dummy pattern 41” corresponds to the “first dummy pattern”.

(製造方法)
以下、第4実施形態に係る半導体装置13の製造方法について、第1実施形態に係る半導体装置10の製造方法を説明する際に用いた図を参照しつつ、簡単に説明する。
まず、基板1上に下部絶縁層21を形成する。その後、下部絶縁層21に基板1に接続する下部プラグ31を形成する。
次に、下部絶縁層21上に、下部プラグ31に接続する下部ダミーパターン41を形成する。その後、下部絶縁層21上に、下部ダミーパターン41を覆う第1上部絶縁層23を形成する。
(Production method)
Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor device 13 according to the fourth embodiment will be briefly described with reference to the drawings used when describing the method for manufacturing the semiconductor device 10 according to the first embodiment.
First, the lower insulating layer 21 is formed on the substrate 1. Thereafter, a lower plug 31 connected to the substrate 1 is formed in the lower insulating layer 21.
Next, a lower dummy pattern 41 connected to the lower plug 31 is formed on the lower insulating layer 21. Thereafter, a first upper insulating layer 23 covering the lower dummy pattern 41 is formed on the lower insulating layer 21.

次に第1上部絶縁層23上に、積層方向から見た場合に下部プラグ31間であって下部ダミーパターン41と少なくとも一部が重なるように抵抗体5を形成する。その後、第1上部絶縁層23上に、抵抗体5を覆う第2上部絶縁層24を形成する。
次に、第2上部絶縁層24に、抵抗体5に接続する電圧印加端子6、7を形成する。
こうして、第4実施形態に係る半導体装置13を製造する。
Next, the resistor 5 is formed on the first upper insulating layer 23 so as to be at least partially overlapped with the lower dummy pattern 41 between the lower plugs 31 when viewed from the stacking direction. Thereafter, a second upper insulating layer 24 that covers the resistor 5 is formed on the first upper insulating layer 23.
Next, voltage application terminals 6 and 7 connected to the resistor 5 are formed in the second upper insulating layer 24.
Thus, the semiconductor device 13 according to the fourth embodiment is manufactured.

(効果)
第4実施形態に係る半導体装置13であっても、第1実施形態に係る半導体装置10と同様の作用効果を奏する。また、第4実施形態に係る半導体装置13であれば、上部、中間の各ダミーパターン43、42と、上部、中間の各プラグ33、32とを設ける必要がないので、製造工程数を少なくすることができる。よって、タクトタイムを短縮することができる。また、半導体装置の低背化を実現することができる。
(effect)
Even the semiconductor device 13 according to the fourth embodiment has the same effects as the semiconductor device 10 according to the first embodiment. Further, in the semiconductor device 13 according to the fourth embodiment, it is not necessary to provide the upper and middle dummy patterns 43 and 42 and the upper and middle plugs 33 and 32, thereby reducing the number of manufacturing steps. be able to. Therefore, the tact time can be shortened. In addition, a reduction in the height of the semiconductor device can be realized.

(その他の実施形態及び変形例)
(1)上述の各実施形態では、上部、中間、下部の各ダミーパターン43、42、41や、上部、中間、下部の各プラグ33、32、31、或いは電圧印加端子6、7について、それらの具体的な形状について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上述した形状は、適宜変更しても構わない。上部、中間、下部の各プラグ33、32、31や電圧印加端子6、7は、例えば、円柱であってもよい。この場合であっても、上述の作用効果を奏することができる。
(Other embodiments and modifications)
(1) In the above-described embodiments, the upper, middle, and lower dummy patterns 43, 42, and 41, the upper, middle, and lower plugs 33, 32, and 31, or the voltage application terminals 6 and 7, However, the present invention is not limited to this. You may change the shape mentioned above suitably. The upper, middle, and lower plugs 33, 32, and 31 and the voltage application terminals 6 and 7 may be, for example, cylinders. Even in this case, the above-described effects can be obtained.

(2)また、上述の各実施形態では、上部、中間、下部の各プラグ33、32、31は、基板1や上部、中間、下部の各ダミーパターン43、42、41に単に接続されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上部、中間、下部の各プラグ33、32、31と、上部、中間、下部の各ダミーパターン43、42、41との各接続点に、例えば、熱伝導率が減少することを防止するための部材(つまり、熱伝導率を維持するために部材)を介挿してもよい。こうすることで、放熱効率をより高めることができる。 (2) In the above-described embodiments, the upper, middle, and lower plugs 33, 32, and 31 are simply connected to the substrate 1 and the upper, middle, and lower dummy patterns 43, 42, and 41, respectively. Although the case has been described, the present invention is not limited to this. For preventing, for example, a decrease in thermal conductivity at each connection point between the upper, middle, and lower plugs 33, 32, and 31 and the upper, middle, and lower dummy patterns 43, 42, and 41. A member (that is, a member for maintaining thermal conductivity) may be inserted. By carrying out like this, heat dissipation efficiency can be raised more.

(3)また、上述の各実施形態では、基板1として、Si基板を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上述の各実施形態で用いる基板1は、例えば、p型の不純物イオンが注入されてp型の導電性を備えたSi基板であってもよいし、n型の不純物イオンが注入されてn型の導電性を備えたSi基板であってもよい。この場合であっても、上述の作用効果を奏することができる。 (3) Further, in each of the above-described embodiments, the case where a Si substrate is used as the substrate 1 has been described, but the present invention is not limited to this. The substrate 1 used in each of the above-described embodiments may be, for example, a Si substrate having p-type conductivity implanted with p-type impurity ions, or an n-type impurity ion implanted with n-type impurity ions. A Si substrate having the above conductivity may be used. Even in this case, the above-described effects can be obtained.

(4)また、上述の各実施形態では、ダミーパターン4及びプラグ3を金属で形成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。つまり、ダミーパターン4及びプラグ3の材料は、特に限定されるものではない。例えば、ダミーパターン4及びプラグ3は非金属で形成されたものであってもよいが、ダミーパターン4及びプラグ3の各熱伝導率は抵抗体5を囲む絶縁層2の熱伝導率より高くなっている必要がある。 (4) In the above-described embodiments, the case where the dummy pattern 4 and the plug 3 are formed of metal has been described, but the present invention is not limited to this. That is, the material of the dummy pattern 4 and the plug 3 is not particularly limited. For example, the dummy pattern 4 and the plug 3 may be made of non-metal, but the thermal conductivity of the dummy pattern 4 and the plug 3 is higher than the thermal conductivity of the insulating layer 2 surrounding the resistor 5. Need to be.

(5)また、上述の各実施形態では、一対のプラグ3を形成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。各実施形態に係る半導体装置に備わるプラグの数は、例えば、1であってよいし、3以上であってもよい。この場合であっても、上述の作用効果を奏することができる。
(6)また、上述の各実施形態では、各プラグ31、32、33を同一軸上に形成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。下層、中間の各プラグ31、32は、例えば、積層方向から見て抵抗体5と重ならないように形成されていてもよい。
(5) In the above-described embodiments, the case where the pair of plugs 3 are formed has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the number of plugs provided in the semiconductor device according to each embodiment may be one or three or more. Even in this case, the above-described effects can be obtained.
(6) In the above-described embodiments, the case where the plugs 31, 32, and 33 are formed on the same axis has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the lower and middle plugs 31 and 32 may be formed so as not to overlap the resistor 5 when viewed from the stacking direction.

(7)また、上述の第1実施形態では、上部、中間、下部の3つのダミーパターン43、42、41から構成された半導体装置10について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、4つ以上のダミーパターンを備えた半導体装置であってもよいこの場合であっても、上述の作用効果を奏することができる。
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例または実施形態も網羅すると解すべきである。
(7) In the first embodiment described above, the semiconductor device 10 including the upper, middle, and lower three dummy patterns 43, 42, and 41 has been described. However, the present invention is not limited to this. Absent. For example, the semiconductor device having four or more dummy patterns may be used, and even in this case, the above-described effects can be obtained.
Although the present invention has been described above with reference to specific embodiments, it is not intended that the present invention be limited by these descriptions. From the description of the invention, other embodiments of the invention will be apparent to persons skilled in the art, along with various variations of the disclosed embodiments. Therefore, it is to be understood that the claims encompass these modifications and embodiments that fall within the scope and spirit of the present invention.

1 基板
2 絶縁層
21 下部絶縁層
22 中間絶縁層
23 第1上部絶縁層
24 第2上部絶縁層
3 プラグ
31 下部プラグ
31a 下部プラグの上面
31b 下部プラグの下面
32 中間プラグ
32a 中間プラグの上面
32b 中間プラグの下面
33 上部プラグ
33a 上部プラグの上面
33b 上部プラグの下面
4 ダミーパターン
41 下部ダミーパターン
41a 下部ダミーパターンの上面
41b 下部ダミーパターンの下面
42 中間ダミーパターン
42a 中間ダミーパターンの上面
42b 中間ダミーパターンの下面
43 上部ダミーパターン
43a 上部ダミーパターンの上面
43b 上部ダミーパターンの下面
5 抵抗体
5a 抵抗体の上面
5b 抵抗体の下面
6 電圧印加端子
7 電圧印加端子
10 半導体装置
11 半導体装置
12 半導体装置
13 半導体装置
20 半導体装置
21 半導体装置
W 抵抗体の幅
α 端子間電圧依存性2次係数
C 被覆率
SD1 上部ダミーパターンと抵抗体の上面との重なり面積
SD2 中間ダミーパターンと抵抗体の上面との重なり面積
SR1 抵抗体の上面の面積
SR1 抵抗体の下面の面積
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Insulating layer 21 Lower insulating layer 22 Intermediate insulating layer 23 First upper insulating layer 24 Second upper insulating layer 3 Plug 31 Lower plug 31a Lower plug upper surface 31b Lower plug lower surface 32 Intermediate plug 32a Intermediate plug upper surface 32b Intermediate Lower surface 33 of the upper plug 33a Upper surface 33b of the upper plug Lower surface 4 of the upper plug 4 Dummy pattern 41 Lower dummy pattern 41a Upper surface 41b of the lower dummy pattern Lower surface 42 of the lower dummy pattern Intermediate dummy pattern 42a Upper surface 42b of the intermediate dummy pattern Lower surface 43 Upper dummy pattern 43a Upper dummy pattern upper surface 43b Upper dummy pattern lower surface 5 Resistor 5a Resistor upper surface 5b Resistor lower surface 6 Voltage application terminal 7 Voltage application terminal 10 Semiconductor device 11 Semiconductor device 12 Semiconductor device 13 Semiconductor Device 20 Semiconductor Device 21 Semiconductor Device W Resistor Width α Terminal Voltage Dependent Secondary Coefficient C Coverage SD1 Overlap Area between Upper Dummy Pattern and Upper Surface of Resistor SD2 Overlap Area between Intermediate Dummy Pattern and Upper Surface of Resistor SR1 Area of the upper surface of the resistor SR1 Area of the lower surface of the resistor

Claims (10)

基板と、
前記基板の上方に形成され、絶縁層で囲まれた抵抗素子と、
前記基板と前記抵抗素子との間に形成され、素子として使用しない第1のダミーパターン及び前記抵抗素子の上方に形成され、素子として使用しない第2のダミーパターンの少なくとも一方と、
前記第1のダミーパターン及び前記第2のダミーパターンの少なくとも一方と、前記基板とを接続する接続部と、を備え、
前記抵抗素子は、前記抵抗素子側から前記基板側に向かって見た場合に前記第1のダミーパターン及び前記第2のダミーパターンの少なくとも一方と重なる部分を有しており、
前記第1のダミーパターン、前記第2のダミーパターン及び前記接続部の熱伝導率はそれぞれ、前記絶縁層の熱伝導率より高い半導体装置。
A substrate,
A resistive element formed above the substrate and surrounded by an insulating layer;
At least one of a first dummy pattern formed between the substrate and the resistance element and not used as an element and a second dummy pattern formed above the resistance element and not used as an element;
A connection portion that connects at least one of the first dummy pattern and the second dummy pattern and the substrate;
The resistance element has a portion that overlaps at least one of the first dummy pattern and the second dummy pattern when viewed from the resistance element side toward the substrate side;
The first dummy pattern, the second dummy pattern, and the connection portion each have a higher thermal conductivity than the insulating layer.
前記第1のダミーパターン及び前記第2のダミーパターンを備えた請求項1に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, comprising the first dummy pattern and the second dummy pattern. 前記抵抗素子は、前記抵抗素子側から前記基板側に向かって見た場合に前記第1のダミーパターン及び前記第2のダミーパターンのそれぞれと重なる部分を有しており、
下記式(1)で定義される前記抵抗素子の被覆率Cは、49%以上である請求項1又は2に記載の半導体装置。
C=(SD1+SD2)/(SR1+SR2)×100 ・・・(1)
但し、
C:前記抵抗素子の被覆率(%)
SD1:前記抵抗素子側から前記基板側に向かって見た場合に、前記第1のダミーパターンと、前記抵抗素子における前記第1のダミーパターン側の面とが重なる部分の面積
SD2:前記抵抗素子側から前記基板側に向かって見た場合に、前記第2のダミーパターンと、前記抵抗素子における前記第2のダミーパターン側の面とが重なる部分の面積
SR1:前記抵抗素子における前記第1のダミーパターン側の面積
SR2:前記抵抗素子における前記第2のダミーパターン側の面積
The resistance element has a portion that overlaps each of the first dummy pattern and the second dummy pattern when viewed from the resistance element side toward the substrate side,
The semiconductor device according to claim 1, wherein a coverage C of the resistance element defined by the following formula (1) is 49% or more.
C = (SD1 + SD2) / (SR1 + SR2) × 100 (1)
However,
C: Coverage ratio of the resistance element (%)
SD1: Area of a portion where the first dummy pattern and the surface on the first dummy pattern side of the resistance element overlap when viewed from the resistance element side toward the substrate side. SD2: The resistance element When viewed from the substrate side toward the substrate side, the area of the portion where the second dummy pattern and the surface on the second dummy pattern side of the resistor element overlap SR1: the first element in the resistor element Area on dummy pattern side SR2: Area on the second dummy pattern side in the resistance element
前記第1のダミーパターン及び前記第2のダミーパターンを備え、
前記抵抗素子の被覆率Cは、80%以上である請求項3に記載の半導体装置。
Comprising the first dummy pattern and the second dummy pattern;
The semiconductor device according to claim 3, wherein a covering ratio C of the resistance element is 80% or more.
前記抵抗素子は、窒化タンタルで形成されている請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the resistance element is made of tantalum nitride. 前記第1のダミーパターン及び前記第2のダミーパターンの少なくとも一方と、前記接続部とは、金属で形成されている請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の半導体装置。   6. The semiconductor device according to claim 1, wherein at least one of the first dummy pattern and the second dummy pattern and the connection portion are formed of metal. 前記第1のダミーパターン及び前記第2のダミーパターンの少なくとも一方と、前記接続部とは、タングステン又はアルミニウムで形成されており、
前記絶縁層は、二酸化ケイ素で形成されており、
前記基板は、ケイ素で形成されている請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の半導体装置。
At least one of the first dummy pattern and the second dummy pattern and the connection portion are formed of tungsten or aluminum;
The insulating layer is made of silicon dioxide;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the substrate is made of silicon.
基板上に、第1の絶縁層を形成する工程と、
前記第1の絶縁層に、前記基板に接続する第1の接続部を形成する工程と、
前記第1の絶縁層上に、前記第1の接続部に接続し、素子として使用しない第1のダミーパターンを形成する工程と、
前記第1の絶縁層上に、前記第1のダミーパターンを覆う第2の絶縁層を形成する工程と、
前記第2の絶縁層上に、積層方向から見て前記第1のダミーパターンと少なくとも一部が重なるように抵抗素子を形成する工程と、
前記第2の絶縁層上に、前記抵抗素子を覆う第3の絶縁層を形成する工程と、を有し、
前記第1のダミーパターン及び前記第1の接続部の熱伝導率を、前記抵抗素子を囲む前記第2の絶縁層及び前記第3の絶縁層の熱伝導率より高くする半導体装置の製造方法。
Forming a first insulating layer on the substrate;
Forming a first connection portion connected to the substrate in the first insulating layer;
Forming a first dummy pattern which is connected to the first connection portion and is not used as an element on the first insulating layer;
Forming a second insulating layer covering the first dummy pattern on the first insulating layer;
Forming a resistance element on the second insulating layer so as to at least partially overlap the first dummy pattern when viewed from the stacking direction;
Forming a third insulating layer covering the resistive element on the second insulating layer,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein thermal conductivity of the first dummy pattern and the first connection portion is higher than thermal conductivity of the second insulating layer and the third insulating layer surrounding the resistance element.
基板上に、第1の絶縁層を形成する工程と、
前記第1の絶縁層上に、抵抗素子を形成する工程と、
前記第1の絶縁層上に、前記抵抗素子を覆う第2の絶縁層を形成する工程と、
前記第1の絶縁層及び前記第2の絶縁層に、前記基板に接続し、前記抵抗素子に接続しない第1の接続部を形成する工程と、
前記第2の絶縁層上に、前記第1の接続部に接続し、積層方向から見て前記抵抗素子と少なくとも一部が重なるように第1のダミーパターンを形成する工程と、を有し、
前記第1のダミーパターン及び前記第1の接続部の熱伝導率を、前記抵抗素子を囲む前記第1の絶縁層及び前記第2の絶縁層の熱伝導率より高くする半導体装置の製造方法。
Forming a first insulating layer on the substrate;
Forming a resistance element on the first insulating layer;
Forming a second insulating layer covering the resistance element on the first insulating layer;
Forming a first connection portion connected to the substrate and not connected to the resistance element in the first insulating layer and the second insulating layer;
Forming a first dummy pattern on the second insulating layer so as to be connected to the first connection portion and overlap at least partly with the resistance element when viewed from the stacking direction;
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein thermal conductivity of the first dummy pattern and the first connection portion is higher than thermal conductivity of the first insulating layer and the second insulating layer surrounding the resistance element.
前記第2の絶縁層及び前記第3の絶縁層に、前記第1のダミーパターンに接続し、前記抵抗素子に接続しない第2の接続部を形成する工程と、
前記第3の絶縁層上に、前記第2の接続部に接続し、積層方向から見て前記抵抗素子と少なくとも一部が重なるように第2のダミーパターンを形成する工程と、をさらに有する請求項8に記載の半導体装置の製造方法。
Forming, in the second insulating layer and the third insulating layer, a second connection portion connected to the first dummy pattern and not connected to the resistance element;
And a step of forming a second dummy pattern on the third insulating layer so as to be connected to the second connection portion and to at least partially overlap the resistance element when viewed from the stacking direction. Item 9. A method for manufacturing a semiconductor device according to Item 8.
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