JP2020155755A - Semiconductor device - Google Patents

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Masahiro Shimura
昌洋 志村
野口 充宏
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Abstract

To provide a semiconductor device in which fluctuations in a resistance value of a resistor to which a high voltage is applied are suppressed.SOLUTION: The semiconductor device includes: a first conductive type first semiconductor layer 10 set to a first potential; a second conductive type second semiconductor layer 20 laminated on the first semiconductor layer 10 and set to a second potential; an interlayer insulating film 40 arranged on a main surface of the second semiconductor layer 20; a resistor 30 arranged above the first semiconductor layer 10 via the second semiconductor layer 20 and the interlayer insulating film 40; and a power supply terminal 50 electrically connected to the second semiconductor layer 20.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、抵抗体を含む半導体装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to semiconductor devices including resistors.

半導体基板に半導体集積回路を形成した半導体装置において、半導体装置の内部で生成された高い電圧が半導体集積回路に使用される場合がある。例えば、不揮発性半導体記憶素子を有する半導体装置では、動作時に10V〜35V程度の高い電圧が半導体装置で生成される。このような高い電圧を使用した条件の下で、抵抗値が高く、且つ耐圧の高い抵抗体が使用される。安定した出力を得るためには、高い電圧が印加される抵抗体の抵抗値が安定している必要がある。 In a semiconductor device in which a semiconductor integrated circuit is formed on a semiconductor substrate, a high voltage generated inside the semiconductor device may be used in the semiconductor integrated circuit. For example, in a semiconductor device having a non-volatile semiconductor storage element, a high voltage of about 10V to 35V is generated in the semiconductor device during operation. Under the condition of using such a high voltage, a resistor having a high resistance value and a high withstand voltage is used. In order to obtain a stable output, the resistance value of the resistor to which a high voltage is applied needs to be stable.

特開平1−243570号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-243570

本発明が解決しようとする課題は、高い電圧が印加される抵抗体の抵抗値の変動が抑制された半導体装置を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a semiconductor device in which fluctuations in the resistance value of a resistor to which a high voltage is applied are suppressed.

実施形態に係る半導体装置は、第1の電位に設定された第1導電型の第1半導体層と、第1半導体層に積層され、第2の電位に設定された第2導電型の第2半導体層と、第2半導体層の主面に配置された層間絶縁膜と、第2半導体層及び層間絶縁膜を介して第1半導体層の上方に配置された抵抗体と、第2半導体層と電気的に接続された電源端子とを備える。 The semiconductor device according to the embodiment has a first conductive type first semiconductor layer set to a first potential and a second conductive type second semiconductor layer laminated on the first semiconductor layer and set to a second potential. A semiconductor layer, an interlayer insulating film arranged on the main surface of the second semiconductor layer, a resistor arranged above the first semiconductor layer via the second semiconductor layer and the interlayer insulating film, and a second semiconductor layer. It has an electrically connected power supply terminal.

第1の実施形態に係る半導体装置の構成を示す模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the structure of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る半導体装置の構成を示す模式的な平面図である。It is a schematic plan view which shows the structure of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. 比較例の半導体装置の構成を示す模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the structure of the semiconductor device of the comparative example. 抵抗体に印加される電圧と抵抗体の抵抗値の変動との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the voltage applied to a resistor and the fluctuation of the resistance value of a resistor. 抵抗体の電位と抵抗体の抵抗値の変動との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the potential of a resistor and the fluctuation of the resistance value of a resistor. 第1の実施形態に係る半導体装置と比較例の半導体装置との抵抗体の抵抗値の変動を比較したグラフである。It is a graph which compared the fluctuation of the resistance value of the resistor between the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment and the semiconductor device of a comparative example. 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その1)。It is a schematic process sectional view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment (the 1). 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その2)。It is a schematic process sectional view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment (the 2). 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その3)。It is a schematic process sectional view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment (the 3). 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その4)。It is a schematic process sectional view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment (the 4). 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その5)。It is a schematic process sectional view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment (the 5). 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その6)。It is a schematic process sectional view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment (the 6). 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その7)。It is a schematic process sectional view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment (the 7). 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その8)。It is a schematic process sectional view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment (the 8). 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その9)。It is a schematic process sectional view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment (the 9). 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その10)。It is a schematic process sectional view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment (the 10). 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その11)。It is a schematic process sectional view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment (the 11). 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その12)。It is a schematic process sectional view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment (the 12). 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その13)。It is a schematic process sectional view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment (13). 第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための模式的な工程断面図である(その14)。It is a schematic process sectional view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment (the 14). 抵抗体とトランジスタを同一の半導体基板に形成した例を示す模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the example which formed the resistor and a transistor on the same semiconductor substrate. 第2の実施形態に係る半導体装置の構成を示す模式的な平面図である。It is a schematic plan view which shows the structure of the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る半導体装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る半導体装置の他の構成を示す模式的な平面図である。It is a schematic plan view which shows the other structure of the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment. 図19のXX−XX方向に沿った模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view along the XX-XX direction of FIG.

以下に、図面を参照して実施形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る半導体装置は、図1に示すように、第1導電型の第1半導体層10と、第1半導体層10に積層された第2導電型の第2半導体層20と、第2半導体層20の主面に配置された層間絶縁膜40と、第2半導体層20及び層間絶縁膜40を介して第1半導体層10の上方に配置された抵抗体30とを備える。第1半導体層10は第1の電位に設定され、第2半導体層20は第2の電位に設定されている。第2の電位は、第1の電位、あるいは第1の電位と抵抗体30の電位(以下において「抵抗電位」という。)の中間の電位である。そして、第1の電位と第2の電位の電位差は、第1半導体層10と第2半導体層20の界面に形成されるpn接合の耐圧よりも小さい。
(First Embodiment)
As shown in FIG. 1, the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention includes a first conductive type first semiconductor layer 10 and a second conductive type second semiconductor laminated on the first semiconductor layer 10. The layer 20, the interlayer insulating film 40 arranged on the main surface of the second semiconductor layer 20, and the resistor 30 arranged above the first semiconductor layer 10 via the second semiconductor layer 20 and the interlayer insulating film 40. To be equipped. The first semiconductor layer 10 is set to the first potential, and the second semiconductor layer 20 is set to the second potential. The second potential is the first potential, or a potential intermediate between the first potential and the potential of the resistor 30 (hereinafter referred to as "resistance potential"). The potential difference between the first potential and the second potential is smaller than the withstand voltage of the pn junction formed at the interface between the first semiconductor layer 10 and the second semiconductor layer 20.

第1導電型と第2導電型とは互いに反対導電型である。即ち、第1導電型がp型であれば、第2導電型はn型であり、第1導電型がn型であれば、第2導電型はp型である。以下では、第1導電型をp型、第2導電型をn型とする場合について説明する。 The first conductive type and the second conductive type are opposite conductive types to each other. That is, if the first conductive type is p-type, the second conductive type is n-type, and if the first conductive type is n-type, the second conductive type is p-type. Hereinafter, a case where the first conductive type is a p-type and the second conductive type is an n-type will be described.

図1に示した半導体装置では、p型の第1半導体層10が接地電位に設定されている。つまり、第1の電位が接地電位である。n型の第2半導体層20は、例えば第1半導体層10の上部に注入したn型不純物を拡散して形成される。第2半導体層20は、層間絶縁膜40の上面に配置された電源端子50と、層間絶縁膜40を貫通して第2半導体層20に達する電源ビア61を介して、電気的に接続されている。電源端子50に第2の電位を印加することにより、第2半導体層20は第2の電位に設定される。 In the semiconductor device shown in FIG. 1, the p-type first semiconductor layer 10 is set to the ground potential. That is, the first potential is the ground potential. The n-type second semiconductor layer 20 is formed by diffusing, for example, the n-type impurities injected into the upper part of the first semiconductor layer 10. The second semiconductor layer 20 is electrically connected to a power supply terminal 50 arranged on the upper surface of the interlayer insulating film 40 via a power supply via 61 that penetrates the interlayer insulating film 40 and reaches the second semiconductor layer 20. There is. By applying a second potential to the power supply terminal 50, the second semiconductor layer 20 is set to the second potential.

図1に示した半導体装置は、抵抗体30が不揮発性半導体記憶素子(不図示)と同一の半導体基板に混載された実施形態である。即ち、第1半導体層10が、不揮発性半導体記憶素子が形成される半導体基板に相当する。第2半導体層20の凹部はトランジスタの素子分離溝に相当し、凹部の深さは100nm〜600nm程度である。このように、第2半導体層20の上面は凹凸形状である。抵抗体30は、第2半導体層20の上面の凸部の上方に配置されている。 The semiconductor device shown in FIG. 1 is an embodiment in which the resistor 30 is mounted on the same semiconductor substrate as the non-volatile semiconductor storage element (not shown). That is, the first semiconductor layer 10 corresponds to the semiconductor substrate on which the non-volatile semiconductor storage element is formed. The recess of the second semiconductor layer 20 corresponds to the element separation groove of the transistor, and the depth of the recess is about 100 nm to 600 nm. As described above, the upper surface of the second semiconductor layer 20 has an uneven shape. The resistor 30 is arranged above the convex portion on the upper surface of the second semiconductor layer 20.

抵抗体30の下方の層間絶縁膜40はゲート絶縁膜に相当する。層間絶縁膜40は、例えば酸化シリコン膜やシリコン酸窒化膜などである。抵抗体30の下方の層間絶縁膜40の膜厚は、例えば13nm〜50nm程度である。 The interlayer insulating film 40 below the resistor 30 corresponds to a gate insulating film. The interlayer insulating film 40 is, for example, a silicon oxide film or a silicon oxynitride film. The film thickness of the interlayer insulating film 40 below the resistor 30 is, for example, about 13 nm to 50 nm.

抵抗体30は、トランジスタのゲート電極の製造工程を利用して形成されている。例えば、膜厚が40nm〜400nm程度のポリシリコン膜に1E19原子/cm3以上の濃度のリン(P)などの不純物をドープして、抵抗体30を形成する。このとき、幅が150nm〜500nm、長さが0.5μm〜40μm程度のサイズで抵抗体30を形成することにより、数kΩ〜数十kΩの抵抗値の抵抗体30が得られる。このように、抵抗体30は、半導体膜に不純物をドープして形成される。なお、ポリシリコン膜以外の半導体膜にp型不純物やn型不純物をドープして抵抗体30を形成してもよい。 The resistor 30 is formed by utilizing the manufacturing process of the gate electrode of the transistor. For example, a polysilicon film having a film thickness of about 40 nm to 400 nm is doped with impurities such as phosphorus (P) having a concentration of 1E 19 atoms / cm 3 or more to form a resistor 30. At this time, by forming the resistor 30 having a width of 150 nm to 500 nm and a length of about 0.5 μm to 40 μm, the resistor 30 having a resistance value of several kΩ to several tens of kΩ can be obtained. In this way, the resistor 30 is formed by doping the semiconductor film with impurities. The resistor 30 may be formed by doping a semiconductor film other than the polysilicon film with p-type impurities or n-type impurities.

動作時に高い電圧が印加されるNAND型フラッシュメモリでは、高い電圧が半導体装置の内部で生成される。このため、電流が流れない高い抵抗値の抵抗体が使用される。半導体膜に不純物をドープして高い抵抗値を実現する場合、半導体の抵抗率の温度依存性を考慮し、抵抗体の形状を細長くする。例えば、抵抗体の長さと幅の比を100対1程度にする。 In a NAND flash memory to which a high voltage is applied during operation, a high voltage is generated inside the semiconductor device. Therefore, a resistor having a high resistance value through which no current flows is used. When the semiconductor film is doped with impurities to achieve a high resistance value, the shape of the resistor is elongated in consideration of the temperature dependence of the resistivity of the semiconductor. For example, the ratio of the length to the width of the resistor is set to about 100: 1.

そして、例えば図2に示すように複数の抵抗体30を相互に接続することにより、数kΩ〜数百kΩまでの抵抗値の合成抵抗体が形成される。図1は、図2のI−I方向に沿った断面図である。図2では、層間絶縁膜40の上面に配置した配線70によって4本の抵抗体30を直列接続した合成抵抗体の例を示したが、合成抵抗体の形態はこれに限られないことはもちろんである。即ち、抵抗体30の並列接続や直列接続を任意に組み合わせて、所望の抵抗値の合成抵抗体を実現できる。 Then, for example, by connecting a plurality of resistors 30 to each other as shown in FIG. 2, a combined resistor having a resistance value of several kΩ to several hundred kΩ is formed. FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the I-I direction of FIG. FIG. 2 shows an example of a composite resistor in which four resistors 30 are connected in series by a wiring 70 arranged on the upper surface of the interlayer insulating film 40, but the form of the composite resistor is not limited to this. Is. That is, a combined resistor having a desired resistance value can be realized by arbitrarily combining the parallel connection and the series connection of the resistors 30.

図2では、層間絶縁膜40を透過して抵抗体30を表示している。抵抗体30と配線70とは、配線70の下方の層間絶縁膜40に形成した配線ビア62によって電気的に接続されている。 In FIG. 2, the resistor 30 is displayed through the interlayer insulating film 40. The resistor 30 and the wiring 70 are electrically connected by a wiring via 62 formed in the interlayer insulating film 40 below the wiring 70.

上記のように、合成抵抗体は、抵抗体30の形成された層とは平面レベルが異なる配線層に配置された配線70によって抵抗体30を相互に接続することにより構成されている。図2に示した例では、層間絶縁膜40の上面に配置された配線70によって、抵抗体30が直列接続されている。即ち、層間絶縁膜40を貫通する配線ビア62を介して、抵抗体30の上方に形成された層間絶縁膜40の上面に配置された配線70と抵抗体30とが交互に接続されている。 As described above, the composite resistor is configured by connecting the resistors 30 to each other by wiring 70 arranged in a wiring layer having a plane level different from that of the layer on which the resistor 30 is formed. In the example shown in FIG. 2, the resistors 30 are connected in series by the wiring 70 arranged on the upper surface of the interlayer insulating film 40. That is, the wiring 70 arranged on the upper surface of the interlayer insulating film 40 formed above the resistor 30 and the resistor 30 are alternately connected via the wiring via 62 penetrating the interlayer insulating film 40.

図2に示した合成抵抗体の端部に配線70によって接続された第1端子301と第2端子302の間に、半導体装置の動作時に電圧(以下において、「抵抗電圧Vp」という。)が印加される。例えば、第1端子301が接地電位に設定され、第2端子302に抵抗電圧Vpが印可される。抵抗電圧Vpが大きい場合に、抵抗体30は高い電位に設定される。抵抗電圧Vpは、例えば10V〜35V程度である。このため、仮に第1半導体層10と抵抗体30の間に第2半導体層20が配置されていない場合には、接地電位に設定された第1半導体層10と抵抗体30との間に大きな電界が生じる。 A voltage (hereinafter referred to as "resistor voltage Vp") is generated between the first terminal 301 and the second terminal 302 connected to the end of the combined resistor shown in FIG. 2 by wiring 70 during operation of the semiconductor device. It is applied. For example, the first terminal 301 is set to the ground potential, and the resistance voltage Vp is applied to the second terminal 302. When the resistance voltage Vp is large, the resistor 30 is set to a high potential. The resistance voltage Vp is, for example, about 10V to 35V. Therefore, if the second semiconductor layer 20 is not arranged between the first semiconductor layer 10 and the resistor 30, it is large between the first semiconductor layer 10 and the resistor 30 set to the ground potential. An electric field is generated.

本発明者らは、半導体膜に不純物をドープして抵抗体を形成した場合に、抵抗体に隣接する領域と抵抗体との間に大きな電界が生じると、抵抗体の抵抗値が変動する現象(以下において「抵抗値シフト」という。)が発生することを見出した。これは、電界の影響を受けて抵抗体の表面の電荷の状態が変化することに起因する。つまり、絶縁膜を介して抵抗体に隣接する領域の電位(以下において、「基板電位」という。)と抵抗体の電位との電位差が大きい場合に、抵抗値シフトが発生する。 The present inventors have formed a resistor by doping a semiconductor film with impurities, and when a large electric field is generated between a region adjacent to the resistor and the resistor, the resistance value of the resistor fluctuates. It was found that (hereinafter referred to as "resistance shift") occurs. This is because the state of charge on the surface of the resistor changes under the influence of the electric field. That is, the resistance value shift occurs when the potential difference between the potential of the region adjacent to the resistor via the insulating film (hereinafter, referred to as “board potential”) and the potential of the resistor is large.

これに対し、図1に示した半導体装置によれば、抵抗体30が不純物をドープした半導体膜であって、且つ、抵抗体30に高い電圧が印加される場合にも、抵抗体30の抵抗値シフトを抑制できる。以下に、図1に示した半導体装置による抵抗値シフトの抑制について、図3に示す比較例の半導体装置と対比して説明する。 On the other hand, according to the semiconductor device shown in FIG. 1, the resistance of the resistor 30 even when the resistor 30 is a semiconductor film doped with impurities and a high voltage is applied to the resistor 30. Value shift can be suppressed. The suppression of the resistance shift by the semiconductor device shown in FIG. 1 will be described below in comparison with the semiconductor device of the comparative example shown in FIG.

図3に示した比較例の半導体装置では、接地電位に設定されたp型の第1半導体層10と、層間絶縁膜40を介して第1半導体層10の上方に配置された抵抗体30を備える。第1半導体層10は、接地電位の電源端子50と電源ビア61を介して電気的に接続されている。第1半導体層10の抵抗体30の直下の部分が上方に延伸しており、抵抗体30と第1半導体層10との間隔が狭くなっている。この間隔は、第1の実施形態に係る半導体装置の抵抗体30と第2半導体層20との間隔と同様である。 In the semiconductor device of the comparative example shown in FIG. 3, a p-type first semiconductor layer 10 set to a ground potential and a resistor 30 arranged above the first semiconductor layer 10 via an interlayer insulating film 40 are provided. Be prepared. The first semiconductor layer 10 is electrically connected to a power supply terminal 50 having a ground potential via a power supply via 61. The portion of the first semiconductor layer 10 immediately below the resistor 30 extends upward, and the distance between the resistor 30 and the first semiconductor layer 10 is narrowed. This interval is the same as the interval between the resistor 30 of the semiconductor device and the second semiconductor layer 20 according to the first embodiment.

つまり、比較例の半導体装置は、第1半導体層10と抵抗体30の間に第2半導体層20が配置されていない点が、図1に示した実施形態に係る半導体装置と異なる。第1半導体層10の電位が接地電位であるため、比較例の半導体装置の基板電位は0Vである。このため、抵抗体30に高い電圧が印加されると、第1半導体層10と抵抗体30との間で大きな電界が生じる。 That is, the semiconductor device of the comparative example is different from the semiconductor device according to the embodiment shown in FIG. 1 in that the second semiconductor layer 20 is not arranged between the first semiconductor layer 10 and the resistor 30. Since the potential of the first semiconductor layer 10 is the ground potential, the substrate potential of the semiconductor device of the comparative example is 0V. Therefore, when a high voltage is applied to the resistor 30, a large electric field is generated between the first semiconductor layer 10 and the resistor 30.

図4に、抵抗体30に印加される抵抗電圧Vpと抵抗体30の抵抗値の変動との関係を示す。図4に示したグラフの縦軸は、基板電位が0Vのときの抵抗体30の抵抗値R0に対する、抵抗値の変動量dRの抵抗比(dR/R0)である。 FIG. 4 shows the relationship between the resistance voltage Vp applied to the resistor 30 and the fluctuation of the resistance value of the resistor 30. The vertical axis of the graph shown in FIG. 4 is the resistance ratio (dR / R0) of the fluctuation amount dR of the resistance value to the resistance value R0 of the resistor 30 when the substrate potential is 0V.

図4に示すように、抵抗体30の抵抗値は、抵抗電圧Vpが大きいほど変動する。即ち、基板電位と抵抗電位との電位差が大きいほど、抵抗値シフトによる抵抗体30の抵抗値の変化が大きい。また、比較例の半導体装置では、抵抗体30に印加される電圧が、抵抗体30の直下の層間絶縁膜40にほぼ印加される。このため、層間絶縁膜40が経時劣化するおそれがある。 As shown in FIG. 4, the resistance value of the resistor 30 fluctuates as the resistance voltage Vp increases. That is, the larger the potential difference between the substrate potential and the resistance potential, the larger the change in the resistance value of the resistor 30 due to the resistance value shift. Further, in the semiconductor device of the comparative example, the voltage applied to the resistor 30 is substantially applied to the interlayer insulating film 40 immediately below the resistor 30. Therefore, the interlayer insulating film 40 may deteriorate over time.

これに対し、第1の実施形態に係る半導体装置では、第1半導体層10と抵抗体30の間に、第1半導体層10の電位とは独立して電位を設定できる第2半導体層20が配置されている。第2半導体層20の第2の電位が基板電位であり、第2の電位は、第1の電位、あるいは第1半導体層10の第1の電位と抵抗体30の抵抗電位との中間の電位に設定される。このため、比較例の半導体装置と比べて、基板電位と抵抗電位との電位差が減少する。これにより、抵抗体30の抵抗値シフトが抑制される。また、抵抗体30の直下の層間絶縁膜40に印加される電圧が減少する。 On the other hand, in the semiconductor device according to the first embodiment, a second semiconductor layer 20 capable of setting a potential between the first semiconductor layer 10 and the resistor 30 independently of the potential of the first semiconductor layer 10 is provided. Have been placed. The second potential of the second semiconductor layer 20 is the substrate potential, and the second potential is the first potential or a potential intermediate between the first potential of the first semiconductor layer 10 and the resistance potential of the resistor 30. Is set to. Therefore, the potential difference between the substrate potential and the resistance potential is reduced as compared with the semiconductor device of the comparative example. As a result, the resistance value shift of the resistor 30 is suppressed. Further, the voltage applied to the interlayer insulating film 40 immediately below the resistor 30 is reduced.

なお、第2の電位は、第1半導体層10と第2半導体層20の界面に形成されるpn接合の耐圧よりも第1の電位と第2の電位の電位差が低くなるように設定される。これは、第1半導体層10と第2半導体層20の間のリーク電流を抑制するためである。 The second potential is set so that the potential difference between the first potential and the second potential is lower than the withstand voltage of the pn junction formed at the interface between the first semiconductor layer 10 and the second semiconductor layer 20. .. This is to suppress the leakage current between the first semiconductor layer 10 and the second semiconductor layer 20.

図5に、抵抗体30の電位と抵抗体30の抵抗値の変動との関係を示す。図5に示したグラフの縦軸は、基板電位である第2の電位が0Vのときの抵抗体30の抵抗値R0に対する、抵抗値の変動量dRの抵抗比(dR/R0)である。横軸は、抵抗電位Vrと基板電位である第2の電位Vsiとの電位差dV(dV=Vr−Vsi)である。 FIG. 5 shows the relationship between the potential of the resistor 30 and the fluctuation of the resistance value of the resistor 30. The vertical axis of the graph shown in FIG. 5 is the resistance ratio (dR / R0) of the fluctuation amount dR of the resistance value to the resistance value R0 of the resistor 30 when the second potential, which is the substrate potential, is 0V. The horizontal axis is the potential difference dV (dV = Vr-Vsi) between the resistance potential Vr and the second potential Vsi which is the substrate potential.

図5に示すように、電位差dVが大きいほど、抵抗比(dR/R0)が大きい。即ち、第2の電位Vsiが小さいほど、抵抗値シフトによる抵抗体30の抵抗値の変化が大きい。図3に示した比較例の半導体装置では、第2の電位Vsiが0Vである場合に相当しており、電位差dVが大きい。 As shown in FIG. 5, the larger the potential difference dV, the larger the resistance ratio (dR / R0). That is, the smaller the second potential Vsi, the larger the change in the resistance value of the resistor 30 due to the resistance value shift. In the semiconductor device of the comparative example shown in FIG. 3, it corresponds to the case where the second potential Vsi is 0V, and the potential difference dV is large.

一方、第1の実施形態に係る半導体装置では、第2の電位Vsiに設定された第2半導体層20が抵抗体30の下方に配置されているため、図3に示した比較例の半導体装置よりも電位差dVを小さくできる。このように、第1の実施形態に係る半導体装置によれば、抵抗値シフトを抑制できる。 On the other hand, in the semiconductor device according to the first embodiment, since the second semiconductor layer 20 set to the second potential Vsi is arranged below the resistor 30, the semiconductor device of the comparative example shown in FIG. 3 is shown. The potential difference dV can be made smaller than that. As described above, according to the semiconductor device according to the first embodiment, the resistance value shift can be suppressed.

図5に示したように、第2半導体層20の第2の電位Vsiを抵抗電位Vrに近づけて電位差dVを小さくするほど、抵抗比(dR/R0)が小さくなり、抵抗値シフトが抑制される。ただし、第1半導体層10と第2半導体層20の界面に形成されるpn接合の耐圧よりも第1半導体層10と第2半導体層20の電位差が低くなるように、第2の電位Vsiが設定される。これにより、第1半導体層10と第2半導体層20の間のリーク電流が抑制され、半導体装置の性能及び信頼性の低下が抑制される。 As shown in FIG. 5, as the second potential Vsi of the second semiconductor layer 20 is brought closer to the resistance potential Vr to reduce the potential difference dV, the resistance ratio (dR / R0) becomes smaller and the resistance value shift is suppressed. To. However, the second potential Vsi is set so that the potential difference between the first semiconductor layer 10 and the second semiconductor layer 20 is lower than the withstand voltage of the pn junction formed at the interface between the first semiconductor layer 10 and the second semiconductor layer 20. Set. As a result, the leakage current between the first semiconductor layer 10 and the second semiconductor layer 20 is suppressed, and the deterioration of the performance and reliability of the semiconductor device is suppressed.

図6に、図3に示した比較例の半導体装置と第1の実施形態に係る半導体装置についての、抵抗電圧Vpと抵抗体30の抵抗値の変動との関係の例を示す。図6において、抵抗値の変動の大きさを抵抗比(dR/R0)として、比較例の半導体装置の抵抗比(dR/R0)を特性S1で示し、第1の実施形態に係る半導体装置の抵抗比(dR/R0)を特性S2で示した。なお、特性S1は、図4に示した抵抗値の変動と同様である。 FIG. 6 shows an example of the relationship between the resistance voltage Vp and the fluctuation of the resistance value of the resistor 30 in the semiconductor device of the comparative example shown in FIG. 3 and the semiconductor device according to the first embodiment. In FIG. 6, the magnitude of variation in the resistance value is defined as the resistance ratio (dR / R0), and the resistance ratio (dR / R0) of the semiconductor device of the comparative example is shown by the characteristic S1. The resistivity ratio (dR / R0) is shown by the characteristic S2. The characteristic S1 is the same as the fluctuation of the resistance value shown in FIG.

図6に示すように、第1の実施形態に係る半導体装置では、図3に示した比較例の半導体装置に比べて、抵抗比(dR/R0)が小さい方向にシフトする。即ち、第1の実施形態に係る半導体装置によれば、図6に示した動作時における抵抗体30の抵抗電圧Vpの範囲Wにおいて、抵抗体30の抵抗値の変動が抑制される。例えば、抵抗電圧Vpが5V未満のときは、第2半導体層20の電位は第1の電位と同電位であり、第1の実施形態に係る半導体装置の抵抗値シフトは比較例の半導体装置と同等である。一方、抵抗電圧Vpが5V以上のときは、図6の場合で第2半導体層20の電位を10Vとすると、第1の実施形態に係る半導体装置の抵抗値シフトは、比較例の半導体装置のVp−5Vの場合と同等となる。つまり、第1の実施形態に係る半導体装置における抵抗体30の抵抗値の変動は、抵抗電圧Vpが−5V〜+5Vにおける比較例の半導体装置と同様である。 As shown in FIG. 6, in the semiconductor device according to the first embodiment, the resistance ratio (dR / R0) shifts in a direction smaller than that of the semiconductor device of the comparative example shown in FIG. That is, according to the semiconductor device according to the first embodiment, the fluctuation of the resistance value of the resistor 30 is suppressed in the range W of the resistance voltage Vp of the resistor 30 during the operation shown in FIG. For example, when the resistance voltage Vp is less than 5 V, the potential of the second semiconductor layer 20 is the same potential as the first potential, and the resistance value shift of the semiconductor device according to the first embodiment is the same as that of the semiconductor device of the comparative example. Equivalent. On the other hand, when the resistance voltage Vp is 5 V or more and the potential of the second semiconductor layer 20 is 10 V in the case of FIG. 6, the resistance value shift of the semiconductor device according to the first embodiment is the semiconductor device of the comparative example. It is equivalent to the case of Vp-5V. That is, the fluctuation of the resistance value of the resistor 30 in the semiconductor device according to the first embodiment is the same as that of the semiconductor device of the comparative example when the resistance voltage Vp is −5V to + 5V.

更に、第1の実施形態に係る半導体装置では、抵抗体30の下方に配置された層間絶縁膜40に印加される電圧が低減される。このため、層間絶縁膜40の経時劣化を防止できる。 Further, in the semiconductor device according to the first embodiment, the voltage applied to the interlayer insulating film 40 arranged below the resistor 30 is reduced. Therefore, deterioration of the interlayer insulating film 40 with time can be prevented.

以上に説明したように、第1の実施形態に係る半導体装置によれば、抵抗体30の抵抗値シフトを抑制することができる。更に、層間絶縁膜40の経時劣化が抑制され、半導体装置の信頼性が向上する。 As described above, according to the semiconductor device according to the first embodiment, the resistance value shift of the resistor 30 can be suppressed. Further, the deterioration of the interlayer insulating film 40 with time is suppressed, and the reliability of the semiconductor device is improved.

例えば第1の電位が接地電位である第1半導体層10と抵抗体30との電位差が10V〜35V程度の場合に、第2の電位は5V程度に設定される。第1の実施形態に係る半導体装置は、動作時に高い電圧を使用する不揮発性半導体記憶素子と同一の半導体基板に抵抗体30が形成される半導体装置などに好適に使用される。 For example, when the potential difference between the first semiconductor layer 10 and the resistor 30 where the first potential is the ground potential is about 10V to 35V, the second potential is set to about 5V. The semiconductor device according to the first embodiment is suitably used for a semiconductor device or the like in which a resistor 30 is formed on the same semiconductor substrate as a non-volatile semiconductor storage element that uses a high voltage during operation.

以下に、図面を参照して本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。図7〜図10及び図11A〜図15Aは図2のA−A方向に沿った断面図であり、図11B〜図15Bは特に記載がない場合は図2のI−I方向に沿った断面図である。なお、以下に述べる半導体装置の製造方法は一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により実現可能である。 Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 7 to 10 and 11A to 15A are cross-sectional views taken along the AA direction of FIG. 2, and FIGS. 11B to 15B are cross-sectional views taken along the II direction of FIG. 2 unless otherwise specified. It is a figure. The semiconductor device manufacturing method described below is an example, and can be realized by various other manufacturing methods including this modification.

図7に示すように、フォトリソグラフィ技術などを用いてパターニングしたフォトレジスト膜100をマスクにして、p型の第1半導体層10の上部にn型不純物を選択的に注入して、第2半導体層20を形成する。次いで、図8に示すように、第2半導体層20の主面に第1絶縁膜41を形成する。第1絶縁膜41は、抵抗体30の下方の層間絶縁膜40に相当する。 As shown in FIG. 7, the photoresist film 100 patterned using a photolithography technique or the like is used as a mask, and n-type impurities are selectively injected into the upper portion of the p-type first semiconductor layer 10 to form a second semiconductor. The layer 20 is formed. Next, as shown in FIG. 8, the first insulating film 41 is formed on the main surface of the second semiconductor layer 20. The first insulating film 41 corresponds to the interlayer insulating film 40 below the resistor 30.

図9に示すように、第1絶縁膜41の上面にポリシリコン膜31を形成する。ポリシリコン膜31の不純物は、例えばポリシリコン膜31の成膜時に混入させてもよい。或いは、ポリシリコン膜31内に不純物をイオン注入してもよい。その後、図10に示すように、ポリシリコン膜31の上面に第2絶縁膜42を形成する。 As shown in FIG. 9, the polysilicon film 31 is formed on the upper surface of the first insulating film 41. Impurities in the polysilicon film 31 may be mixed, for example, during film formation of the polysilicon film 31. Alternatively, impurities may be ion-implanted into the polysilicon film 31. After that, as shown in FIG. 10, a second insulating film 42 is formed on the upper surface of the polysilicon film 31.

次に、図11A及び図11Bに示すように、フォトリソグラフィ技術などを用いてポリシリコン膜31をパターニングして、抵抗体30を形成する。このとき、トランジスタの素子分離溝の形成工程に合わせて、抵抗体30の周囲の第1絶縁膜41及び第2半導体層20がエッチング除去される。エッチング除去された領域は、第3絶縁膜43によって埋め込まれる。 Next, as shown in FIGS. 11A and 11B, the polysilicon film 31 is patterned using a photolithography technique or the like to form the resistor 30. At this time, the first insulating film 41 and the second semiconductor layer 20 around the resistor 30 are removed by etching in accordance with the process of forming the element separation groove of the transistor. The etching-removed region is embedded by the third insulating film 43.

なお、ポリシリコン膜の積み増し工程がある場合は、図12A及び図12Bに示すように、第2絶縁膜42のパターニングを行う。その後、追加ポリシリコン膜32を形成する。図12Bは、図12AのXII−XII方向に沿った断面図である。 When there is a step of stacking the polysilicon films, the second insulating film 42 is patterned as shown in FIGS. 12A and 12B. After that, the additional polysilicon film 32 is formed. FIG. 12B is a cross-sectional view taken along the XII-XII direction of FIG. 12A.

次いで、図13A及び図13Bに示すように、電源ビア61を形成する領域の第2絶縁膜42、ポリシリコン膜31及び第1絶縁膜41を除去し、第2半導体層20の上面の一部を露出させる。ポリシリコン膜の積み増し工程がある場合も同様に、図14A及び図14Bに示すように、第2半導体層20の上面の一部を露出させる。図14Bは、図14AのXIV−XIV方向に沿った断面図である。 Next, as shown in FIGS. 13A and 13B, the second insulating film 42, the polysilicon film 31 and the first insulating film 41 in the region forming the power supply via 61 are removed, and a part of the upper surface of the second semiconductor layer 20 is removed. To expose. Similarly, when there is a step of stacking the polysilicon film, a part of the upper surface of the second semiconductor layer 20 is exposed as shown in FIGS. 14A and 14B. FIG. 14B is a cross-sectional view taken along the XIV-XIV direction of FIG. 14A.

その後、全面に第4絶縁膜44を形成する。そして、図15A及び図15Bに示すように、フォトリソグラフィ技術とエッチングを用いて、第4絶縁膜44を貫通する電源ビア61を形成する。また、第2絶縁膜42及び第4絶縁膜44を貫通する配線ビア62を形成する。更に、電源端子50と配線70を形成して、第1の実施形態に係る半導体装置が完成する。第1絶縁膜41、第2絶縁膜42、第3絶縁膜43及び第4絶縁膜44が、図1に示した層間絶縁膜40に相当する。 After that, the fourth insulating film 44 is formed on the entire surface. Then, as shown in FIGS. 15A and 15B, a power supply via 61 penetrating the fourth insulating film 44 is formed by using photolithography technology and etching. Further, a wiring via 62 penetrating the second insulating film 42 and the fourth insulating film 44 is formed. Further, the power supply terminal 50 and the wiring 70 are formed to complete the semiconductor device according to the first embodiment. The first insulating film 41, the second insulating film 42, the third insulating film 43, and the fourth insulating film 44 correspond to the interlayer insulating film 40 shown in FIG.

なお、抵抗体30と不揮発性半導体記憶素子を同一の半導体基板に混載する場合には、第4絶縁膜44を形成する前にメモリセルを形成する。また、ポリシリコン膜を1層形成する場合には、ポリシリコン膜とビア底部が接する界面にシリサイドなどの金属層を形成してもよい。 When the resistor 30 and the non-volatile semiconductor memory element are mixedly mounted on the same semiconductor substrate, a memory cell is formed before the fourth insulating film 44 is formed. Further, when forming one layer of the polysilicon film, a metal layer such as silicide may be formed at the interface where the polysilicon film and the bottom of the via are in contact with each other.

上記では、第1半導体層10が半導体基板である場合について説明したが、他の構成の半導体装置の場合にも第1の実施形態に係る半導体装置は適用可能である。 In the above, the case where the first semiconductor layer 10 is a semiconductor substrate has been described, but the semiconductor device according to the first embodiment can also be applied to semiconductor devices having other configurations.

また、ゲート絶縁膜が互いに異なる低耐圧トランジスタと高耐圧トランジスタが形成された半導体基板に抵抗体30を形成してもよい。図16に、同一の半導体基板に形成された低耐圧トランジスタLVと高耐圧トランジスタHV、および抵抗体30の例を示す。低耐圧トランジスタLVと高耐圧トランジスタHVのいずれにおいても、n型のソース電極201とドレイン電極202の間にn型領域205が形成され、n型領域205の上方にゲート絶縁膜204を介してゲート電極203が配置されている。低耐圧トランジスタLVは、スイッチング速度を優先させたトランジスタであり、ゲート絶縁膜204の膜厚は数nm程度である。高耐圧トランジスタHVは耐圧を優先させたトランジスタであり、ゲート絶縁膜204の膜厚は13nm〜50nm程度である。 Further, the resistor 30 may be formed on a semiconductor substrate on which a low withstand voltage transistor and a high withstand voltage transistor having different gate insulating films are formed. FIG. 16 shows an example of a low withstand voltage transistor LV, a high withstand voltage transistor HV, and a resistor 30 formed on the same semiconductor substrate. In both the low withstand voltage transistor LV and the high withstand voltage transistor HV, an n-type region 205 is formed between the n-type source electrode 201 and the drain electrode 202, and a gate is formed above the n-type region 205 via a gate insulating film 204. The electrode 203 is arranged. The low withstand voltage transistor LV is a transistor in which switching speed is prioritized, and the film thickness of the gate insulating film 204 is about several nm. The high withstand voltage transistor HV is a transistor that gives priority to withstand voltage, and the film thickness of the gate insulating film 204 is about 13 nm to 50 nm.

抵抗体30の下方の層間絶縁膜40の膜厚は高耐圧トランジスタHVのゲート絶縁膜204と同等に形成される。なお、図16に示すように、高耐圧トランジスタHVのゲート電極203の上面と抵抗体30の上面とは、同一平面レベルである。構造をわかりやすくするため、図16では、抵抗体30の周囲の層間絶縁膜40は、抵抗体30の下方の層間絶縁膜40のみを図示している。 The film thickness of the interlayer insulating film 40 below the resistor 30 is formed to be the same as that of the gate insulating film 204 of the high withstand voltage transistor HV. As shown in FIG. 16, the upper surface of the gate electrode 203 of the high withstand voltage transistor HV and the upper surface of the resistor 30 are at the same plane level. In order to make the structure easy to understand, in FIG. 16, as the interlayer insulating film 40 around the resistor 30, only the interlayer insulating film 40 below the resistor 30 is shown.

(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る半導体装置は、配線ビア62及び配線70を介して複数の抵抗体30を直列接続した1の合成抵抗体を備える。図17では、4つの抵抗体30を直列接続して合成抵抗体を構成した例を示した。そして、第2半導体層20が抵抗体30のいずれかと電気的に接続されて、第2半導体層20が第2の電位に設定されている。つまり、第2の実施形態に係る半導体装置は、合成抵抗体の抵抗分割によって第2の電位を生成することが、図1に示す第1の実施形態と異なる点である。第2の実施形態のその他の構成は、第1の実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
The semiconductor device according to the second embodiment includes one composite resistor in which a plurality of resistors 30 are connected in series via a wiring via 62 and a wiring 70. FIG. 17 shows an example in which four resistors 30 are connected in series to form a composite resistor. Then, the second semiconductor layer 20 is electrically connected to any one of the resistors 30, and the second semiconductor layer 20 is set to the second potential. That is, the semiconductor device according to the second embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that a second potential is generated by resistance division of the composite resistor. Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

図17に示した半導体装置では、層間絶縁膜40の上面に配置された配線70及び電源ビア61を介して、抵抗体30の相互の接続箇所の一つと第2半導体層20が電気的に接続されている。図18に、第2の実施形態に係る半導体装置の回路図を示す。第2の電位は、合成抵抗体の両端に印加される抵抗電圧Vpを抵抗分割して生成される。また、合成抵抗体の任意の位置に接続端子を設定し、この接続端子に生じている電位を半導体装置の回路動作に使用してもよい。図18には、抵抗体30の相互の接続箇所に接続端子310、320を設定した例を示している。接続端子310、320を設定した合成抵抗体は、抵抗分割による電圧の生成やプルダウン抵抗、リップル対策などに用いられる。 In the semiconductor device shown in FIG. 17, one of the mutual connection points of the resistors 30 and the second semiconductor layer 20 are electrically connected via the wiring 70 and the power supply via 61 arranged on the upper surface of the interlayer insulating film 40. Has been done. FIG. 18 shows a circuit diagram of the semiconductor device according to the second embodiment. The second potential is generated by dividing the resistance voltage Vp applied to both ends of the combined resistor into resistors. Further, a connection terminal may be set at an arbitrary position of the composite resistor, and the potential generated at the connection terminal may be used for the circuit operation of the semiconductor device. FIG. 18 shows an example in which connection terminals 310 and 320 are set at the mutual connection points of the resistors 30. The combined resistor with the connection terminals 310 and 320 set is used for voltage generation by resistance division, pull-down resistance, ripple countermeasures, and the like.

第2の実施形態に係る半導体装置によれば、第2半導体層20に設定する第2の電位を生成するための特別な回路を配置する必要がない。このため、回路構成やチップサイズの増大を抑制することができる。 According to the semiconductor device according to the second embodiment, it is not necessary to arrange a special circuit for generating the second potential set in the second semiconductor layer 20. Therefore, it is possible to suppress an increase in the circuit configuration and the chip size.

なお、周期的に配置された同一形状の複数の抵抗体30を接続して合成抵抗体を構成して、合成抵抗体の抵抗比に対応した第2の電位を生成するようにしてもよい。これにより、抵抗電圧Vpに対する一定の比率の電位として、第2の電位を生成できる。このため、第2の電位の製造ばらつきを抑制できる。また、抵抗電圧Vpに対する一定の比率の電位が層間絶縁膜40に印加されることになり、層間絶縁膜40の経時劣化を抑制できる。 A plurality of resistors 30 having the same shape, which are periodically arranged, may be connected to form a composite resistor to generate a second potential corresponding to the resistivity ratio of the composite resistors. As a result, a second potential can be generated as a potential having a constant ratio with respect to the resistance voltage Vp. Therefore, it is possible to suppress the manufacturing variation of the second potential. Further, a potential at a constant ratio with respect to the resistance voltage Vp is applied to the interlayer insulating film 40, and deterioration of the interlayer insulating film 40 with time can be suppressed.

また、図17では、抵抗体30の相互の接続箇所のいずれかと第2半導体層20を電気的に接続する半導体装置を示したが、特定の抵抗体30の任意の位置と第2半導体層20を電気的に接続してもよい。この場合、例えば図19及び図20に示すように、抵抗体30と接続する抵抗ビア63を形成し、抵抗ビア63、配線70、電源ビア61を介して、抵抗体30と第2半導体層20を電気的に接続することができる。 Further, in FIG. 17, a semiconductor device for electrically connecting the second semiconductor layer 20 to any of the mutual connection points of the resistors 30 is shown, but an arbitrary position of the specific resistor 30 and the second semiconductor layer 20 are shown. May be electrically connected. In this case, for example, as shown in FIGS. 19 and 20, a resistor via 63 connected to the resistor 30 is formed, and the resistor 30 and the second semiconductor layer 20 are formed via the resistor via 63, the wiring 70, and the power supply via 61. Can be electrically connected.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない、これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments are various other embodiments. It can be carried out in various forms, and various omissions, rewrites, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention as well as the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

10…第1半導体層
20…第2半導体層
30…抵抗体
40…層間絶縁膜
50…電源端子
10 ... 1st semiconductor layer 20 ... 2nd semiconductor layer 30 ... Resistor 40 ... Interlayer insulating film 50 ... Power supply terminal

Claims (8)

第1の電位に設定された第1導電型の第1半導体層と、
前記第1半導体層に積層され、第2の電位に設定された第2導電型の第2半導体層と、
前記第2半導体層の主面に配置された層間絶縁膜と、
前記第2半導体層及び前記層間絶縁膜を介して前記第1半導体層の上方に配置された抵抗体と、
前記第2半導体層と電気的に接続された電源端子と
を備えることを特徴とする半導体装置。
The first conductive type first semiconductor layer set to the first potential, and
A second conductive type second semiconductor layer laminated on the first semiconductor layer and set to a second potential, and
An interlayer insulating film arranged on the main surface of the second semiconductor layer and
A resistor arranged above the first semiconductor layer via the second semiconductor layer and the interlayer insulating film.
A semiconductor device including the second semiconductor layer and a power supply terminal electrically connected to the second semiconductor layer.
前記第2の電位が、前記第1の電位、あるいは前記第1の電位と前記抵抗体の電位との中間の電位であり、且つ、前記第1の電位と前記第2の電位の電位差が、前記第1半導体層と前記第2半導体層の界面に形成されるpn接合の耐圧よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 The second potential is the first potential, or a potential intermediate between the first potential and the potential of the resistor, and the potential difference between the first potential and the second potential is The semiconductor device according to claim 1, wherein the withstand voltage of the pn junction formed at the interface between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer is smaller. 前記抵抗体が、不純物をドープした半導体膜であることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein the resistor is a semiconductor film doped with impurities. 複数の前記抵抗体を接続して1の合成抵抗体が構成され、
前記第2半導体層が複数の前記抵抗体のいずれかと電気的に接続されて、前記第2半導体層の電位が設定されている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置。
A composite resistor is constructed by connecting a plurality of the resistors.
The invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the second semiconductor layer is electrically connected to any one of the plurality of resistors to set the potential of the second semiconductor layer. Semiconductor device.
周期的に配置された同一形状の複数の前記抵抗体を接続して前記合成抵抗体が構成されていることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 4, wherein a plurality of the resistors having the same shape arranged periodically are connected to form the combined resistor. 複数の前記抵抗体の相互の接続箇所のいずれかと前記第2半導体層が電気的に接続されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 4 or 5, wherein the second semiconductor layer is electrically connected to any of the mutual connection points of the plurality of resistors. 前記合成抵抗体は、前記抵抗体の上方に形成された絶縁膜の上面に配置された配線と前記抵抗体とが交互に接続されて構成されていることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の半導体装置。 The composite resistor is configured according to claim 4 to 6, wherein the wiring arranged on the upper surface of the insulating film formed above the resistor and the resistor are alternately connected to each other. The semiconductor device according to any one item. 前記第2半導体層の上面が、凹部の深さが100nm〜600nmの凹凸形状であり、前記抵抗体が、前記第2半導体層の上面の凸部の上方に配置されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の半導体装置。
The upper surface of the second semiconductor layer has a concave-convex shape with a recess depth of 100 nm to 600 nm, and the resistor is arranged above the convex portion of the upper surface of the second semiconductor layer. The semiconductor device according to any one of claims 1 to 7.
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