JP6627445B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6627445B2 JP6627445B2 JP2015223691A JP2015223691A JP6627445B2 JP 6627445 B2 JP6627445 B2 JP 6627445B2 JP 2015223691 A JP2015223691 A JP 2015223691A JP 2015223691 A JP2015223691 A JP 2015223691A JP 6627445 B2 JP6627445 B2 JP 6627445B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- semiconductor device
- semiconductor substrate
- silicon nitride
- resistive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 114
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 83
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 83
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 65
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 40
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 20
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 18
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 claims description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 53
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 239000005360 phosphosilicate glass Substances 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000852 hydrogen donor Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 aluminum (Al) Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000000386 donor Substances 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2003−017504号公報
なお、窒化シリコン膜の抵抗率は、窒化シリコン膜の屈折率と相関があることが知られている。抵抗性窒化シリコン膜44は、例えば2.9以上3.3以下の屈折率を有してもよい。
あるいは、抵抗性窒化シリコン膜44を活性領域側に延在させてポリシリコンの配線51と接触させ、且つ配線51から活性領域側に第2の抵抗性窒化シリコン膜44b(図示せず)を、酸化膜42上で終端させるように形成してもよい。エミッタ電極54とは、第2の抵抗性窒化シリコン膜44b上部の層間絶縁膜46を開口させて、第2の抵抗性窒化シリコン膜44bを接続する。これによっても、ストッパー電極58からゲート電極52に流れる微小な電流を、エミッタ電極54にも流すことができる。このことで、ストッパー電極58からの微小な電流の全てがゲート電極52を伝ってゲート駆動回路に流れることを、防止することができる。
まず、ベース層24を形成するべく、2.5E13cm−2のp型不純物を注入し、1,100℃で2時間熱処理する。次に、電荷蓄積層26を形成するべく、6E12cm−2のn型不純物を注入する。次に、コンタクト層22を形成するべく、3E15cm−2のp型不純物を注入し、1,000℃で0.5時間熱処理する。なお、熱処理の際に形成される酸化シリコン膜(熱酸化膜)を酸化膜42およびトレンチ部10の絶縁膜として利用してもよい。酸化膜42は、約1.2μmの厚みで形成してよい。
なお、前述のように窒化シリコン膜の抵抗率は、窒化シリコン膜の屈折率と相関があることが知られている。絶縁性窒化シリコン膜47は、例えば1.8以上2.2以下の屈折率を有してもよい。
なお、本例のように絶縁性窒化シリコン膜47を層間絶縁膜46の上面に備える場合、ポリイミド膜48は無くてもよい。すなわち、絶縁性窒化シリコン膜47をパッシベーション膜として用いてよい。この場合、絶縁性窒化シリコン膜47を層間絶縁膜46の上面に設けるだけでなく、ストッパー電極58からエミッタ電極54に亘って覆うように形成する。
Claims (16)
- 半導体基板と、
前記半導体基板の上方に設けられた酸化膜と、
前記酸化膜の上方に設けられた、窒化膜を有する抵抗性導電膜と、
前記抵抗性導電膜の上方に設けられた層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜の上方に設けられたパッシベーション膜と
を備え、
前記半導体基板は、
前記半導体基板の活性領域に第1ウェル領域を有し、
前記半導体基板の端部領域に第2ウェル領域を有し、
前記酸化膜は、
前記第1ウェル領域と前記第2ウェル領域との間において、第1の厚みを有し、
前記第1ウェル領域上の全体および前記第2ウェル領域上の少なくとも一部において、第2の厚みを有し、
前記第1の厚みは、
前記第2の厚みより厚く、
前記抵抗性導電膜は、前記半導体基板の前記活性領域から前記端部領域にかけて延在する
半導体装置。 - 半導体基板と、
前記半導体基板の上方に設けられた酸化膜と、
前記酸化膜の上方に設けられた、窒化膜を有する抵抗性導電膜と、
前記抵抗性導電膜の上方に設けられた層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜の上方に設けられたパッシベーション膜と
を備え、
前記抵抗性導電膜は、前記半導体基板の活性領域から端部領域にかけて延在し、
前記酸化膜は前記抵抗性導電膜よりも硬く、
前記抵抗性導電膜は前記層間絶縁膜よりも硬い
半導体装置。 - 半導体基板と、
前記半導体基板の上方に設けられた酸化膜と、
前記酸化膜の上方に設けられた、窒化膜を有する抵抗性導電膜と、
前記抵抗性導電膜の上方に設けられた層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜の上方に設けられたパッシベーション膜と
を備え、
前記抵抗性導電膜は、前記半導体基板の活性領域から端部領域にかけて延在し、
前記半導体基板は前記酸化膜よりも硬く、
前記層間絶縁膜は前記パッシベーション膜よりも硬い
半導体装置。 - 前記抵抗性導電膜は、前記活性領域に設けられたゲート電極と前記端部領域に設けられたストッパー電極とに電気的に接続する
請求項1から3のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記抵抗性導電膜は、10 −6 Ω・mよりも高い抵抗率を有する
請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記抵抗性導電膜は、100kΩ/□以上100GΩ/□以下のシート抵抗を有する
請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記パッシベーション膜はポリイミド膜である
請求項1から6いずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記層間絶縁膜と前記パッシベーション膜との間に、絶縁性窒化シリコン膜をさらに備える
請求項1から7のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記パッシベーション膜は絶縁性窒化シリコン膜である
請求項1または2に記載の半導体装置。 - 前記半導体基板はシリコンを含み、
前記酸化膜は酸化シリコン膜であり、
前記抵抗性導電膜は抵抗性窒化シリコン膜であり、
前記層間絶縁膜はPSG膜またはBPSG膜である
請求項1から9のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記抵抗性導電膜の前記窒化膜は、抵抗性窒化シリコン膜であり、
前記抵抗性窒化シリコン膜の窒素に対するシリコンの比率は、前記絶縁性窒化シリコン膜の窒素に対するシリコンの比率よりも高い
請求項9に記載の半導体装置。 - 前記半導体基板のおもて面と平行な方向において、前記酸化膜は前記抵抗性導電膜よりも長く延在する
請求項1から11のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記抵抗性導電膜は、2.9以上3.3以下の屈折率を有する
請求項1から12のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記絶縁性窒化シリコン膜は、1.8以上2.2以下の屈折率を有する
請求項8、9および11のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記絶縁性窒化シリコン膜は、前記抵抗性導電膜よりも硬い
請求項8、9、11および14のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記活性領域にエミッタ電極と、
前記エミッタ電極と前記活性領域に設けられたゲート電極とを電気的に接続し、且つ前記酸化膜の上方に設けられた、窒化膜を有する第2の抵抗性導電膜と
をさらに備える
請求項1から15のいずれか一項に記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015223691A JP6627445B2 (ja) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015223691A JP6627445B2 (ja) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017092360A JP2017092360A (ja) | 2017-05-25 |
JP6627445B2 true JP6627445B2 (ja) | 2020-01-08 |
Family
ID=58771052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015223691A Active JP6627445B2 (ja) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6627445B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019071387A (ja) * | 2017-10-11 | 2019-05-09 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
CN113039649B (zh) * | 2018-11-19 | 2024-07-02 | 三菱电机株式会社 | 半导体装置 |
JP7487094B2 (ja) | 2020-12-23 | 2024-05-20 | 株式会社 日立パワーデバイス | 半導体装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03169081A (ja) * | 1989-11-29 | 1991-07-22 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
JPH06275852A (ja) * | 1993-03-18 | 1994-09-30 | Hitachi Ltd | 高耐圧半導体装置 |
KR100297703B1 (ko) * | 1998-02-24 | 2001-08-07 | 김덕중 | 반절연폴리실리콘(sipos)을이용한전력반도체장치및그제조방법 |
JP2974003B2 (ja) * | 1998-04-22 | 1999-11-08 | 富士電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
JP4140232B2 (ja) * | 2001-12-07 | 2008-08-27 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
JP4757449B2 (ja) * | 2004-01-29 | 2011-08-24 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
JP2006073740A (ja) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Toshiba Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2015018950A (ja) * | 2013-07-11 | 2015-01-29 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
WO2015104900A1 (ja) * | 2014-01-10 | 2015-07-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
-
2015
- 2015-11-16 JP JP2015223691A patent/JP6627445B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017092360A (ja) | 2017-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6801324B2 (ja) | 半導体装置 | |
KR101642753B1 (ko) | 반도체장치 | |
JP5177151B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置 | |
JP5454595B2 (ja) | 電力用半導体装置およびその製造方法、ならびにパワーモジュール | |
JP5692227B2 (ja) | 電力用半導体装置 | |
US11094790B2 (en) | Silicon carbide semiconductor device | |
JP6324914B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置 | |
JPWO2011007387A1 (ja) | 電力用半導体装置およびその製造方法 | |
KR101236498B1 (ko) | 전력 반도체장치 | |
JP2019087635A (ja) | 半導体装置の製造方法および半導体装置 | |
JP5233158B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置 | |
JP2016035989A (ja) | 半導体装置 | |
JP6627445B2 (ja) | 半導体装置 | |
TW201834033A (zh) | 半導體裝置及其製造方法 | |
JP2009194197A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP7334407B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
JP2009099872A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2020177955A (ja) | 炭化珪素半導体装置 | |
JP7127389B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置 | |
JP5092385B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
JP2010287786A (ja) | 半導体装置 | |
US20160104614A1 (en) | Semiconductor Device and a Method of Manufacturing Same | |
JP2013134998A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP6301551B1 (ja) | 半導体装置 | |
TW202226594A (zh) | 半導體裝置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180913 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190607 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190618 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190806 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191118 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6627445 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |