JPH06216233A - 高耐圧半導体装置 - Google Patents
高耐圧半導体装置Info
- Publication number
- JPH06216233A JPH06216233A JP797693A JP797693A JPH06216233A JP H06216233 A JPH06216233 A JP H06216233A JP 797693 A JP797693 A JP 797693A JP 797693 A JP797693 A JP 797693A JP H06216233 A JPH06216233 A JP H06216233A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating layer
- semiconductor device
- high breakdown
- substrate
- breakdown voltage
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Element Separation (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体基板用のウエハの反りの低減と耐圧向
上の図れる製造容易な高耐圧半導体装置を提供する。 【構成】 この発明の高耐圧半導体装置１の場合、半導
体基板２の表面に絶縁層を介して複数の導電配線が設け
られている半導体装置において、導電配線のうち半導体
基板との間に大きい電位差が生じる導電配線１６の下の
絶縁層２０だけは部分的に他の部分より厚みが厚くなっ
ており、前記厚みの厚い絶縁層部分２１は酸化膜からな
っているとともに厚みの薄い絶縁層部分２２は少なくと
も酸化防止層が設けられていることを特徴とする。
上の図れる製造容易な高耐圧半導体装置を提供する。 【構成】 この発明の高耐圧半導体装置１の場合、半導
体基板２の表面に絶縁層を介して複数の導電配線が設け
られている半導体装置において、導電配線のうち半導体
基板との間に大きい電位差が生じる導電配線１６の下の
絶縁層２０だけは部分的に他の部分より厚みが厚くなっ
ており、前記厚みの厚い絶縁層部分２１は酸化膜からな
っているとともに厚みの薄い絶縁層部分２２は少なくと
も酸化防止層が設けられていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高耐圧半導体装置に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置、特に集積化された半
導体素子において、高耐圧を必要とする場合、素子のブ
レークダウン電圧を高めるため、半導体基板の表面と導
電配線の間の絶縁層用として基板上に形成されるシリコ
ン酸化膜を厚く形成することが行われている。
導体素子において、高耐圧を必要とする場合、素子のブ
レークダウン電圧を高めるため、半導体基板の表面と導
電配線の間の絶縁層用として基板上に形成されるシリコ
ン酸化膜を厚く形成することが行われている。
【０００３】例えば、半導体基板として、支持体層上に
絶縁膜で電気的に分離された半導体分離島が形成されて
なる誘電体分離基板を用いた高耐圧半導体装置の場合
は、図３および図４に示すような構成が取られている。
従来、図３および図４の高耐圧半導体装置５１は、誘電
体分離基板（以下、適宜「ＤＩ基板」と言う）５２の単
結晶シリコンからなるｎ型分離島（半導体分離島）５３
にｐｎ接合が作り込まれている。ＤＩ基板５２は、通
常、ポリシリコン層（支持体層）５５上に絶縁膜５４で
電気的に分離された複数のｎ型分離島５３が形成されて
なる（図３，４の場合は便宜上１個だけを示す）基板で
あり、異なるｎ型分離島に作り込まれた半導体素子同士
の間では相互干渉が起こり難いという利点がある。
絶縁膜で電気的に分離された半導体分離島が形成されて
なる誘電体分離基板を用いた高耐圧半導体装置の場合
は、図３および図４に示すような構成が取られている。
従来、図３および図４の高耐圧半導体装置５１は、誘電
体分離基板（以下、適宜「ＤＩ基板」と言う）５２の単
結晶シリコンからなるｎ型分離島（半導体分離島）５３
にｐｎ接合が作り込まれている。ＤＩ基板５２は、通
常、ポリシリコン層（支持体層）５５上に絶縁膜５４で
電気的に分離された複数のｎ型分離島５３が形成されて
なる（図３，４の場合は便宜上１個だけを示す）基板で
あり、異なるｎ型分離島に作り込まれた半導体素子同士
の間では相互干渉が起こり難いという利点がある。
【０００４】半導体装置５１では、ｎ型分離島５３の表
面部分にはｐ型領域６３とｎ+ 型領域６４が形成されて
おり、かつ、ｎ型分離島５３表面では、ｐ型領域６３に
コンタクトする電極６６とｎ+ 型領域６４にコンタクト
する電極６７が絶縁層６９を介して分離島外に引き出さ
れている。しかしながら、この半導体装置５１では、ｐ
ｎ接合が逆バイアスされた場合、電極６６とｎ型分離島
５３の表面の間の電位差は大きくて、ここでのブレーク
ダウン電圧を高めるため、絶縁層６９であるシリコン酸
化膜の厚みを厚くして、電極６６とｎ型分離島５３の表
面の間の電界を緩和するようにしていた。
面部分にはｐ型領域６３とｎ+ 型領域６４が形成されて
おり、かつ、ｎ型分離島５３表面では、ｐ型領域６３に
コンタクトする電極６６とｎ+ 型領域６４にコンタクト
する電極６７が絶縁層６９を介して分離島外に引き出さ
れている。しかしながら、この半導体装置５１では、ｐ
ｎ接合が逆バイアスされた場合、電極６６とｎ型分離島
５３の表面の間の電位差は大きくて、ここでのブレーク
ダウン電圧を高めるため、絶縁層６９であるシリコン酸
化膜の厚みを厚くして、電極６６とｎ型分離島５３の表
面の間の電界を緩和するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のＩＣ構成の半導
体装置において、より高耐圧化を図る時には、それに相
応した厚いシリコン酸化膜を基板であるウエハ全面に形
成することになるが、シリコン酸化膜厚みがどんどん厚
く（２〜３μｍ以上）なると、以下の問題を生じるよう
になる。
体装置において、より高耐圧化を図る時には、それに相
応した厚いシリコン酸化膜を基板であるウエハ全面に形
成することになるが、シリコン酸化膜厚みがどんどん厚
く（２〜３μｍ以上）なると、以下の問題を生じるよう
になる。
【０００６】すなわち、ウエハのシリコンと表面の酸化
シリコンとの熱膨張率の差に起因して厚いシリコン酸化
膜の場合、ウエハが大きく反り、それ以降のウエハ加工
プロセスが処理困難になる。特に、ＤＩ基板５２の場合
は反りが大きい。この発明は、上記事情に鑑み、半導体
基板用のウエハの反りを抑えつつ耐圧向上の図れる製造
容易な高耐圧半導体装置を提供することを課題とする。
シリコンとの熱膨張率の差に起因して厚いシリコン酸化
膜の場合、ウエハが大きく反り、それ以降のウエハ加工
プロセスが処理困難になる。特に、ＤＩ基板５２の場合
は反りが大きい。この発明は、上記事情に鑑み、半導体
基板用のウエハの反りを抑えつつ耐圧向上の図れる製造
容易な高耐圧半導体装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明にかかる高耐圧半導体装置では、半導体基
板を備え、この基板の表面に絶縁層を介して複数の導電
配線が設けられている構成において、前記導電配線のう
ち半導体基板との間に大きい電位差が生じる導電配線の
下の絶縁層だけは部分的に他の部分より厚みが厚くなっ
ており、前記厚みの厚い絶縁層部分は酸化膜からなって
いるとともに厚みの薄い絶縁層部分は少なくとも酸化防
止層を設けるようにしている。
め、この発明にかかる高耐圧半導体装置では、半導体基
板を備え、この基板の表面に絶縁層を介して複数の導電
配線が設けられている構成において、前記導電配線のう
ち半導体基板との間に大きい電位差が生じる導電配線の
下の絶縁層だけは部分的に他の部分より厚みが厚くなっ
ており、前記厚みの厚い絶縁層部分は酸化膜からなって
いるとともに厚みの薄い絶縁層部分は少なくとも酸化防
止層を設けるようにしている。
【０００８】この発明の高耐圧半導体装置は、ＤＩ基板
を用いたＩＣ構成のものがあげられるが、これに限ら
ず、通常のシリコン半導体基板を用いたものであっても
よい。この発明の高耐圧半導体装置の基板表面の絶縁層
では、厚みの厚い絶縁層部分の酸化膜厚みＬＡと、少な
くとも酸化防止層を含む厚みの薄い絶縁層部分の厚みＬ
Ｂは、ＬＡ／５≦ＬＢ≦ＬＡ／３の関係であることが好
ましい。
を用いたＩＣ構成のものがあげられるが、これに限ら
ず、通常のシリコン半導体基板を用いたものであっても
よい。この発明の高耐圧半導体装置の基板表面の絶縁層
では、厚みの厚い絶縁層部分の酸化膜厚みＬＡと、少な
くとも酸化防止層を含む厚みの薄い絶縁層部分の厚みＬ
Ｂは、ＬＡ／５≦ＬＢ≦ＬＡ／３の関係であることが好
ましい。
【０００９】厚い絶縁層部分の酸化膜としてはシリコン
酸化膜があげられ、薄い絶縁層部分の酸化防止層として
は窒化膜などの絶縁物層があげられる。薄い絶縁層部分
の形態は、酸化防止層だけの形態、酸化防止層と薄い酸
化膜層の積層形態があるが、要は酸化防止層があればよ
い。なお、電極形成後に、保護膜である絶縁性パッシベ
ーション膜を厚い絶縁層部分と薄い絶縁層部分の両方に
積層するようにしてもよい。
酸化膜があげられ、薄い絶縁層部分の酸化防止層として
は窒化膜などの絶縁物層があげられる。薄い絶縁層部分
の形態は、酸化防止層だけの形態、酸化防止層と薄い酸
化膜層の積層形態があるが、要は酸化防止層があればよ
い。なお、電極形成後に、保護膜である絶縁性パッシベ
ーション膜を厚い絶縁層部分と薄い絶縁層部分の両方に
積層するようにしてもよい。
【００１０】この発明の高耐圧半導体装置の基板表面の
絶縁層での厚い絶縁層部分の面積占有率は、絶縁層全体
の１／５以下が好ましく、絶縁層全体の１／１０以下で
あることがより好ましい。
絶縁層での厚い絶縁層部分の面積占有率は、絶縁層全体
の１／５以下が好ましく、絶縁層全体の１／１０以下で
あることがより好ましい。
【００１１】
【作用】この発明の場合、高耐圧半導体装置の基板表面
の絶縁層の厚い部分は、導電配線のうち半導体基板との
間に大きい電位差が生じる導電配線の下の絶縁層だけで
ある。酸化シリコンは熱膨張率がシリコンのそれの約１
／５と小さく、高温で形成した場合に室温に戻すと、ウ
エハに引っ張り応力が発生する。この応力は酸化膜が厚
くなるほど大きくなるが、この発明の場合のように、基
板の全表面ではなくて、基板表面との間に大きい電位差
が生じる導電配線の下だけの部分面の酸化膜厚みが厚く
なるだけだと、熱膨張率の差による応力が減少するた
め、ＤＩ基板の場合であっても、ウエハの反り量の増加
を抑えられる。勿論、必要な導電配線の下には厚い絶縁
層があるため、耐圧は高い。
の絶縁層の厚い部分は、導電配線のうち半導体基板との
間に大きい電位差が生じる導電配線の下の絶縁層だけで
ある。酸化シリコンは熱膨張率がシリコンのそれの約１
／５と小さく、高温で形成した場合に室温に戻すと、ウ
エハに引っ張り応力が発生する。この応力は酸化膜が厚
くなるほど大きくなるが、この発明の場合のように、基
板の全表面ではなくて、基板表面との間に大きい電位差
が生じる導電配線の下だけの部分面の酸化膜厚みが厚く
なるだけだと、熱膨張率の差による応力が減少するた
め、ＤＩ基板の場合であっても、ウエハの反り量の増加
を抑えられる。勿論、必要な導電配線の下には厚い絶縁
層があるため、耐圧は高い。
【００１２】この発明の高耐圧半導体装置を得るには、
厚みの厚い領域と厚みの薄い領域のある絶縁層に作製す
る必要があるが、厚みの薄い絶縁層部分は酸化防止層を
少なくとも含むため、この酸化防止層を少なくとも形成
しておいて、ウエハを酸化処理して酸化防止層の未形成
域に厚い酸化膜を形成することで容易に作製できる。し
たがって、この発明の高耐圧半導体装置は製造も容易で
ある。
厚みの厚い領域と厚みの薄い領域のある絶縁層に作製す
る必要があるが、厚みの薄い絶縁層部分は酸化防止層を
少なくとも含むため、この酸化防止層を少なくとも形成
しておいて、ウエハを酸化処理して酸化防止層の未形成
域に厚い酸化膜を形成することで容易に作製できる。し
たがって、この発明の高耐圧半導体装置は製造も容易で
ある。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の高耐圧半導体装置の実施例
を説明する。この発明は下記の実施例に限らない。図１
および図２は実施例にかかる高耐圧半導体装置１の要部
構成をあらわしている。
を説明する。この発明は下記の実施例に限らない。図１
および図２は実施例にかかる高耐圧半導体装置１の要部
構成をあらわしている。
【００１４】実施例の高耐圧半導体装置１は、ＤＩ基板
２の単結晶シリコンからなるｎ型分離島３にｐｎ接合が
作り込まれている。ＤＩ基板２は、通常、ポリシリコン
層５上に絶縁膜４で電気的に分離された複数のｎ型分離
島３が形成されてなる（図１の場合は便宜上１個だけを
示す）基板であり、他のｎ型分離島にも半導体素子が作
り込まれている。
２の単結晶シリコンからなるｎ型分離島３にｐｎ接合が
作り込まれている。ＤＩ基板２は、通常、ポリシリコン
層５上に絶縁膜４で電気的に分離された複数のｎ型分離
島３が形成されてなる（図１の場合は便宜上１個だけを
示す）基板であり、他のｎ型分離島にも半導体素子が作
り込まれている。
【００１５】高耐圧半導体装置１では、ｎ型分離島３の
表面部分にはｐ型領域１３とｎ+ 型領域１４が形成され
ており、かつ、ｎ型分離島３表面では、ｐ型領域１３に
コンタクトするアルミニウム製の電極（導電配線）１６
とｎ+ 型領域１４にコンタクトするアルミニウム製の電
極（導電配線）１７が絶縁層２０を介して分離島外に引
き出されている。この高耐圧半導体装置１では、ｐｎ接
合が逆バイアスされた場合、電極１６とｎ型分離島３の
表面の間の電位差は大きい。
表面部分にはｐ型領域１３とｎ+ 型領域１４が形成され
ており、かつ、ｎ型分離島３表面では、ｐ型領域１３に
コンタクトするアルミニウム製の電極（導電配線）１６
とｎ+ 型領域１４にコンタクトするアルミニウム製の電
極（導電配線）１７が絶縁層２０を介して分離島外に引
き出されている。この高耐圧半導体装置１では、ｐｎ接
合が逆バイアスされた場合、電極１６とｎ型分離島３の
表面の間の電位差は大きい。
【００１６】絶縁層２０は厚みの厚い絶縁層部分２１と
厚みの薄い絶縁層部分２２とからなり、厚い絶縁層部分
２１は酸化膜からなり、薄い絶縁層部分２２は酸化防止
層たる窒化膜である。厚い絶縁層部分２１は高電位差に
なる電極１６の下側だけに部分的に形成されていて、ウ
エハの反り量の低減と高耐圧の確保が図れることは前述
の通りであり、また、厚い絶縁層部分２１以外の部分は
薄い絶縁層部分２２が形成されていて、厚みの厚い・薄
いのある絶縁層２０が簡単に形成できることも前述の通
りである。
厚みの薄い絶縁層部分２２とからなり、厚い絶縁層部分
２１は酸化膜からなり、薄い絶縁層部分２２は酸化防止
層たる窒化膜である。厚い絶縁層部分２１は高電位差に
なる電極１６の下側だけに部分的に形成されていて、ウ
エハの反り量の低減と高耐圧の確保が図れることは前述
の通りであり、また、厚い絶縁層部分２１以外の部分は
薄い絶縁層部分２２が形成されていて、厚みの厚い・薄
いのある絶縁層２０が簡単に形成できることも前述の通
りである。
【００１７】この発明は、上記実施例に限らない。例え
ば、図１，２においてｐとｎとが逆である構成のものが
他の実施例として挙げられる。
ば、図１，２においてｐとｎとが逆である構成のものが
他の実施例として挙げられる。
【００１８】
【発明の効果】以上に述べたように、この発明にかかる
高耐圧半導体装置の場合、基板表面の絶縁層の厚い部分
は、半導体基板との間に大きい電位差が生じる導電配線
の下だけであるため、ウエハの反り量の増加の抑制と高
耐圧化とが図れるのに加え、薄い絶縁層部分には酸化防
止層があって、厚みの厚い領域と厚みの薄い領域のある
絶縁層を簡単に形成できるために製造し易く、したがっ
て、この発明の高耐圧半導体装置は非常に実用性が高
い。
高耐圧半導体装置の場合、基板表面の絶縁層の厚い部分
は、半導体基板との間に大きい電位差が生じる導電配線
の下だけであるため、ウエハの反り量の増加の抑制と高
耐圧化とが図れるのに加え、薄い絶縁層部分には酸化防
止層があって、厚みの厚い領域と厚みの薄い領域のある
絶縁層を簡単に形成できるために製造し易く、したがっ
て、この発明の高耐圧半導体装置は非常に実用性が高
い。
【図１】実施例の高耐圧半導体装置をあらわす断面図で
ある。
ある。
【図２】実施例の高耐圧半導体装置をあらわす平面図で
ある。
ある。
【図３】従来の高耐圧半導体装置をあらわす断面図であ
る。
る。
【図４】従来の高耐圧半導体装置をあらわす平面図であ
る。
る。
１ 高耐圧半導体装置 ２ ＤＩ基板（誘電体分離基板） ３ ｎ型分離島（半導体分離島） ４ 絶縁膜 ５ ポリシリコン層（支持体層） １３ ｐ型領域 １４ ｎ+ 型領域 １６ 電極（導電配線） １７ 電極（導電配線） ２０ 絶縁層 ２１ 厚みの厚い絶縁層部分 ２２ 厚みの薄い絶縁層部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉浦 義幸 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板を備え、この基板の表面に絶
縁層を介して複数の導電配線が設けられている半導体装
置において、前記導電配線のうち半導体基板との間に大
きい電位差が生じる導電配線の下の絶縁層だけは部分的
に他の部分より厚みが厚くなっており、前記厚みの厚い
絶縁層部分は酸化膜からなっているとともに厚みの薄い
絶縁層部分は少なくとも酸化防止層が設けられているこ
とを特徴とする高耐圧半導体装置。 - 【請求項２】 半導体基板が、支持体層上に絶縁膜で電
気的に分離された半導体分離島が形成されてなる誘電体
分離基板である請求項１記載の高耐圧半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00797693A JP3242478B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 高耐圧半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00797693A JP3242478B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 高耐圧半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06216233A true JPH06216233A (ja) | 1994-08-05 |
| JP3242478B2 JP3242478B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=11680491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00797693A Expired - Fee Related JP3242478B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 高耐圧半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3242478B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0872884A1 (en) * | 1997-04-14 | 1998-10-21 | Harris Corporation | Method and semiconductor device having maximum terminal voltage |
| US6048914A (en) * | 1997-07-11 | 2000-04-11 | Mitsubishi Pencil Kabushiki Kaisha | Ink composition for writing instrument |
-
1993
- 1993-01-20 JP JP00797693A patent/JP3242478B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0872884A1 (en) * | 1997-04-14 | 1998-10-21 | Harris Corporation | Method and semiconductor device having maximum terminal voltage |
| US6048914A (en) * | 1997-07-11 | 2000-04-11 | Mitsubishi Pencil Kabushiki Kaisha | Ink composition for writing instrument |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3242478B2 (ja) | 2001-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5442223A (en) | Semiconductor device with stress relief | |
| JP3369391B2 (ja) | 誘電体分離型半導体装置 | |
| JPH09331072A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH0194664A (ja) | 電界効果トランジスタ | |
| JP3242478B2 (ja) | 高耐圧半導体装置 | |
| JPH0982746A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH05121664A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0441499B2 (ja) | ||
| JP3133425B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2629426B2 (ja) | ２重拡散型ｍｉｓｆｅｔを備えた半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH0590492A (ja) | 半導体集積回路とその製造方法 | |
| JP2880056B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0239468A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0587137B2 (ja) | ||
| JP2000269425A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS61172347A (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法 | |
| JP2666186B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| JP2001085650A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0897406A (ja) | ゲートターンオフサイリスタおよび半導体素子 | |
| JPS60177643A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS5914650A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JPS6114764A (ja) | 絶縁ゲ−ト型電界効果トランジスタ | |
| JPH06350027A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0669331A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH05218460A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |