WO2023112551A1 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

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WO2023112551A1
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sio
film
based insulating
resistor
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PCT/JP2022/041560
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文悟 田中
恵治 和田
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ローム株式会社
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    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body

Definitions

  • the lower insulating film is formed on the substrate and has an insulating film laminated structure in which a nitride film and a SiO-based insulating film are alternately laminated; the first nitride film formed on the second SiO-based insulating film; and the first SiO-based insulating film formed on the upper surface of the first nitride film except for the peripheral edge portion. and an insulating film, and the resistor is formed on the first SiO-based insulating film.
  • the first chip 5 includes first to fourth resistance circuits 121 to 124 for stepping down the high voltage of the high voltage generator 101 (see FIG. 1).
  • the first to fourth resistor circuits 121-124 are connected in series.
  • a plurality of resistors r included in each of the first region E1, third region E3, fifth region E5, seventh region E7, ninth region E9 and eleventh region E11 are real resistors ra.
  • the resistor r included in each of the second region E2, fourth region E4, sixth region 6E, eighth region E8 and tenth region E10 is a dummy resistor rb.
  • the -X side end of the odd-numbered real resistor ra from the +Y side end is the -X side of the even-numbered real resistor ra adjacent to the -Y side. It is connected to the X side end. Also, the +X side ends of the even-numbered real resistors ra from the +Y side end are connected to the +X-side ends of the odd-numbered real resistors ra adjacent to the -Y side.
  • the plurality of real resistors ra forming the second resistance circuit 122 are the two real resistors ra adjacent in the Y direction among the plurality of real resistors ra forming the first resistance circuit 121.
  • a high voltage difference develops between the second resistive circuit 122 and the adjacent real resistor ra of the first resistive circuit 121.
  • a dummy resistor rb is arranged at a location where a high voltage difference occurs in order to relax the electric field at the location where the high voltage difference occurs.
  • the -X side end of the lower surface of the resistor 23 is connected to the first lower metal via a first via 63 that continuously penetrates the first SiO-based insulating film 34, the first nitride film 33 and the second SiO-based insulating film 32. 61 is electrically connected.
  • the +X side end of the lower surface of the resistor 23 is connected to the second lower metal 62 via a second via 64 that continuously penetrates the first SiO-based insulating film 34 , the first nitride film 33 and the second SiO-based insulating film 32 . is electrically connected to the -X side end of the .
  • the first via 63 and the second via 64 are made of W (tungsten).
  • Such an upper metal includes an upper metal forming the wiring 154 and the terminal P4 in FIG. 3 and an upper metal forming the wiring 159 and the terminal P5 in FIG.
  • the real resistor group configuring the third resistor circuit 123 are placed between two real resistors ra adjacent in the Y direction in the real resistor group configuring the fourth resistor circuit 124.
  • a difference is less likely to occur between the average value of the resistance values of the real resistors ra in the fourth resistor circuit 124 and the average value of the resistance values of the real resistors ra in the third resistor circuit 123 .
  • an error is less likely to occur in the ratio (R3/R4) of the resistance value R3 of the third resistance circuit 123 to the resistance value R4 of the fourth resistance circuit 124 .
  • a first insulating film 31A and a second insulating film 31B are alternately laminated on a substrate 21 to form an insulating film lamination structure 31.
  • a metal film Al film in this embodiment
  • the metal film is patterned. .
  • a first lower metal 61 and a second lower metal 62 are formed on the insulating film laminated structure 31 .
  • a laminated film of the second SiO-based insulating film 32, the first nitride film 33, and the insulating material film 234 is provided with a first lower metal 61 and a first lower metal 61 and a lower end extending through the laminated film.
  • a first via 63 and a second via 64 reaching the second lower metal 62 are formed.
  • a resistive material film which is a material film of the resistors 23, is formed on the insulating material film 234, the resistive material film is patterned to form a plurality of resistors 23 (a plurality of real resistors ra and a plurality of dummy resistors rb) are formed. Thereby, the upper ends of the first via 63 and the second via 64 are connected to the resistor 23 .
  • a second nitride film 42 is formed on the first nitride film 33 so as to cover the exposed surfaces of the upper metal 66, the third SiO-based insulating film 41, the first SiO-based insulating film 34 and the first nitride film 33. be.
  • An opening 67 is formed in the second nitride film 42 to expose a portion of the upper surface of the upper metal 66 . Thereby, the first chip 5 as shown in FIGS. 3 and 4 is obtained.
  • 9A to 9D are cross-sectional views showing an example of the manufacturing process of the first chip 5B shown in FIG. 8, and are cross-sectional views corresponding to the cross-section of FIG.
  • a resistive material film which is a material film of the resistors 23, is formed on the first SiO-based insulating film 34B, the resistive material film is patterned to form a plurality of resistors 23. (a plurality of real resistors ra and a plurality of dummy resistors rb) are formed.
  • the intermediate insulating film is formed on the first nitride film, the laminate of the fourth SiO-based insulating film and the resistive film, the exposed surfaces of the first metal, the second metal, and the first nitride film
  • the semiconductor device according to [A10] including the second nitride film formed to cover the .
  • the upper insulating film includes the first SiO-based insulating film formed on the second nitride film and the third nitride film formed on the first SiO-based insulating film
  • the semiconductor device is a first extraction electrode formed on the first SiO-based insulating film and electrically connected to one end of the resistor; a second extraction electrode formed on the first SiO-based insulating film and electrically connected to the other end of the resistor, the third nitride film is formed on the first SiO-based insulating film so as to cover the first lead-out electrode and the second lead-out electrode;
  • the third nitride film is formed with a first opening exposing a portion of the upper surface of the first extraction electrode and a second opening exposing a portion of the upper surface of the second extraction electrode, [A16]
  • the semiconductor device according to .
  • SiO 2 is used as the "SiO-based insulating film”. Further, in this embodiment and modified examples 5A to 5H of the first chip 5 which will be described later, a SiN film is used as the "nitride film”.
  • a resistor 23 is formed on the first nitride film 33 .
  • the resistor 23 has a rectangular shape elongated in the X direction in plan view.
  • the resistor 23 is arranged across the first lower metal 61A and the second lower metal 61B in plan view.
  • resistor 23 is made of CrSi.
  • the upper insulating film 25 includes a first SiO-based insulating film 41 formed on the second nitride film 34 and a protective film 42 formed on the first SiO-based insulating film 41 .
  • the first nitride film 33B is formed on the upper surface of the insulating film lamination structure 31 .
  • the first nitride film 33B is preferably formed over substantially the entire upper surface of the insulating film laminated structure 31 .
  • the film thickness of the first nitride film 33B is about 0.15 ⁇ m.
  • 20A to 20D are cross-sectional views showing an example of the manufacturing process of the first chip 5C shown in FIG. 19, and are cross-sectional views corresponding to the cut plane of FIG.
  • the first chip 5F in FIG. 23 has substantially the same configuration as the first chip 5 in FIG. In the first chip 5F of FIG. 23, unlike the first chip 5 of FIG. The difference is that a first lead-out electrode 73A and a second lead-out electrode 74A electrically connected to the second lower metal 62 through a fifth via 69 are formed. In this case, the third via 65 and upper metal 66 of FIG. 13 are not formed.
  • a SiO 2 film was used as the "SiO-based insulating film".
  • the SiN film is used as the “nitride film”. Other nitride films may be used.
  • the seal ring includes a lower ring portion formed on the insulating film laminated structure and covered with the second SiO-based insulating film, an upper ring portion formed on the first SiO-based insulating film, including a ring body portion connecting the lower ring portion and the upper ring portion,
  • the upper metal 66 shown in FIG. 26 is arranged so as to partially overlap the +X side end of the second lower metal 62 in plan view.
  • the upper metal 66 is connected to the +X side end of the second lower metal 62 via a third via 65 that continuously penetrates the first SiO-based insulating film 41 , the first nitride film 33 and the second SiO-based insulating film 32 . electrically connected.
  • the third via 65 is made of W (tungsten).
  • the second lower metal 62 and the third via 65 shown in FIG. 26 constitute the wiring 152 (see FIG. 3).
  • a metal film (Al film in this embodiment), which is a material film of the upper metal 66 and the upper ring portion 28, is formed on the first SiO-based insulating film 41
  • a metal film is formed.
  • a film is patterned.
  • the upper metal 66 and the upper ring portion 28 are formed on the first SiO-based insulating film 41 .
  • the upper end of the third via 65 is connected to the upper metal 66 .
  • the upper surface of the ring body portion 26 is joined to the lower surface of the upper ring portion 28 .
  • the plan view of the first chip 5E in FIG. 32 is the same as in FIG.
  • the structure of the seal ring 25A is different from that of the seal ring 25D of the first tip 5D of FIG.
  • the seal ring 25E does not include the upper ring portion 28 of the seal ring 25D shown in FIG. That is, the seal ring 25E is composed of the ring body portion 26D and the lower ring portion 27 of the seal ring 25D shown in FIG.
  • a metal film (Al film in this embodiment), which is a material film for the upper metal 66 and the upper ring portion 28H, is formed on the first SiO-based insulating film 41.
  • a film is patterned.
  • the upper metal 66 and the upper ring portion 28H are formed on the first SiO-based insulating film 41.
  • the upper end of the third via 65 is connected to the upper metal 66 .
  • the upper surface of the ring body portion 26H is joined to the lower surface of the upper ring portion 28H.
  • a second nitride film 44J (protective film 42J) is formed on the first SiO-based insulating film 41J so as to cover the first extraction electrode 73, the second extraction electrode 74 and the seal ring 25J.
  • a first opening 75 exposing a portion of the upper surface of the first lead electrode 73 and a second opening 76 exposing a portion of the upper surface of the second lead electrode 74 are formed in the second nitride film 44J. .
  • the first chip 5J as shown in FIG. 38 is obtained.
  • the entire seal ring 25M corresponds to the main ring portion of the present disclosure.

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Abstract

半導体装置(5)は、基板(21)と、基板上に形成された下側絶縁膜(22)と、下側絶縁膜上に形成された抵抗体(23)と、下側絶縁膜上に前記抵抗体を覆うように形成された上側絶縁膜(24)と含む。下側絶縁膜は、第1窒化膜(33)と、第1窒化膜上に形成された第1SiO系絶縁膜(34)とを含み、上側絶縁膜は、第2窒化膜(42)を含む。抵抗体は第1SiO系絶縁膜上に形成されており、第2窒化膜の周縁部の下面は、第1窒化膜の上面に接合されている。

Description

半導体装置およびその製造方法
 本開示は、半導体装置およびその製造方法に関する。
 ハイブリット車または電気自動車に搭載される車両駆動用バッテリーとしては、出力電圧が高いものが用いられる。そして、車両駆動用バッテリーの出力電圧が昇圧されて、モータ駆動回路に供給される。そのため、このような車両には、モータ駆動回路に供給される高電圧を監視するための電圧監視装置(高電圧モニタ)が設けられている。
 下記特許文献1には、高電圧の信号を降圧する第1チップと、第1チップによって降圧された信号を信号処理する第2チップとからなる電圧監視装置が開示されている。特許文献1には、第1チップの抵抗回路の回路図は開示されているが、第1チップ内の複数の抵抗素子の具体的な配列は開示されていない。
 下記特許文献2には、高電圧の信号を降圧する第1チップ内の一つの抵抗素子の構造が開示されている。具体的には、シリコン基板上に第1シリコン酸化膜が形成され、第1シリコン酸化膜上に第1窒化膜が形成され、第1窒化膜上に薄膜抵抗部が形成されている。第1窒化膜上の周縁部を除いた領域に、薄膜抵抗部を覆うように、第2シリコン酸化膜が形成されている。
 第2シリコン酸化膜上に、薄膜抵抗部の一端部に接続される第1引き出し電極と、薄膜抵抗部の他端部に接続される第2引き出し電極とが形成されている。第1窒化膜上には、第1引き出し電極、第2シリコン酸化膜および第1窒化膜の露出面を覆うように、第2窒化膜が形成されている。第2窒化膜には、第1引き出し電極の上面の一部を露出させるための第1開口と、第2引き出し電極の上面の一部を露出させるための第2開口が形成されている。これにより、第1引き出し電極および第2引き出し電極に、外部配線を接続するためのコンタクト部が形成されている。
特開2016-136608号公報 特開2017-79254号公報
 本開示の目的は、抵抗体を備えた半導体装置であって、新規な構成でかつ耐湿性の向上化が図れる半導体装置およびその製造方法を提供することである。
 この明細書において、「SiO系絶縁膜」とは、SiO、SiON等のようにSiOまたはSiOを含む絶縁膜をいう。
 本開示の一実施形態は、基板と、前記基板上に形成された下側絶縁膜と、前記下側絶縁膜上に形成された抵抗体と、前記下側絶縁膜上に前記抵抗体を覆うように形成された上側絶縁膜と含み、前記下側絶縁膜は、第1窒化膜と、前記第1窒化膜上に形成された第1SiO系絶縁膜とを含み、前記上側絶縁膜は、第2窒化膜を含み、前記抵抗体は前記第1SiO系絶縁膜上に形成されており、前記第2窒化膜の周縁部の下面は、前記第1窒化膜の上面に接合されている、半導体装置を提供する。
 この構成では、抵抗体を備えた半導体装置であって、新規な構成でかつ耐湿性の向上化が図れる半導体装置が得られる。
 本開示の一実施形態は、基板上に、下側絶縁膜を形成する工程と、前記下側絶縁膜上に抵抗体を形成する工程と、前記下側絶縁膜上に前記抵抗体を覆うように、第2窒化膜を含む上側絶縁膜を形成する工程を含み、前記下側絶縁膜を形成する工程は、前記基板上に第1窒化膜を形成する工程と、前記第1窒化膜上に第1SiO系絶縁膜を形成する工程とを含み、前記上側絶縁膜を形成する工程において、前記第2窒化膜の周縁部の下面が、前記第1窒化膜の上面に接合される、半導体装置の製造方法を提供する。
 この製造方法では、抵抗体を備えた半導体装置であって、新規な構成でかつ耐湿性の向上化が図れる半導体装置を製造できる。
 本開示における上述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。
図1は、第1本開示、第2本開示および第3本開示それぞれの一実施形態に係る半導体装置を示す図解的な平面図である。 図2は、主として、第1チップの概略的な電気的構成と、第2チップの概略的な電気的構成とを示す模式図である。 図3は、第1チップの図解的な平面図である。 図4は、第1本開示における図3のA-A線に沿う断面図である。 図5Aは、図3および図4に示す第1本開示における第1チップの製造工程の一部を示す断面図であって、図4の切断面に対応する断面図である。 図5Bは、図5Aの次の工程を示す断面図である。 図5Cは、図5Bの次の工程を示す断面図である。 図5Dは、図5Cの次の工程を示す断面図である。 図5Eは、図5Dの次の工程を示す断面図である。 図6は、第1本開示における第1チップの第1変形例を説明するための図解的な断面図である。 図7Aは、図3および図6に示す第1チップの製造工程の一部を示す断面図であって、図6の切断面に対応する断面図である。 図7Bは、図7Aの次の工程を示す断面図である。 図7Cは、図7Bの次の工程を示す断面図である。 図7Dは、図7Cの次の工程を示す断面図である。 図7Eは、図7Dの次の工程を示す断面図である。 図8は、第1本開示における第1チップの第2変形例を説明するための図解的な断面図である。 図9Aは、図3および図8に示す第1チップの製造工程の一部を示す断面図であって、図8の切断面に対応する断面図である。 図9Bは、図9Aの次の工程を示す断面図である。 図9Cは、図9Bの次の工程を示す断面図である。 図9Dは、図9Cの次の工程を示す断面図である。 図10は、第1本開示における第1チップの第3変形例を説明するための図解的な断面図である。 図11は、第1本開示における第1チップの第4変形例を説明するための図解的な断面図である。 図12は、第1本開示における第1チップの第5変形例を説明するための図解的な断面図である。 図13は、第2本開示における図3のA-A線に沿う断面図である。 図14Aは、図3および図13に示す第2本開示における第1チップの製造工程の一部を示す断面図であって、図13の切断面に対応する断面図である。 図14Bは、図14Aの次の工程を示す断面図である。 図14Cは、図14Bの次の工程を示す断面図である。 図14Dは、図14Cの次の工程を示す断面図である。 図14Eは、図14Dの次の工程を示す断面図である。 図15は、第2本開示における第1チップの第1変形例を説明するための図解的な断面図である。 図16Aは、図3および図15に示す第1チップの製造工程の一部を示す断面図であって、図15の切断面に対応する断面図である。 図16Bは、図16Aの次の工程を示す断面図である。 図16Cは、図16Bの次の工程を示す断面図である。 図16Dは、図16Cの次の工程を示す断面図である。 図17は、第2本開示における第1チップの第2変形例を説明するための図解的な断面図である。 図18Aは、図3および図17に示す第1チップの製造工程の一部を示す断面図であって、図17の切断面に対応する断面図である。 図18Bは、図18Aの次の工程を示す断面図である。 図18Cは、図18Bの次の工程を示す断面図である。 図18Dは、図18Cの次の工程を示す断面図である。 図18Eは、図18Dの次の工程を示す断面図である。 図19は、第2本開示における第1チップの第3変形例を説明するための図解的な断面図である。 図20Aは、図3および図19に示す第1チップの製造工程の一部を示す断面図であって、図19の切断面に対応する断面図である。 図20Bは、図20Aの次の工程を示す断面図である。 図20Cは、図20Bの次の工程を示す断面図である。 図20Dは、図20Cの次の工程を示す断面図である。 図21は、第2本開示における第1チップの第4変形例を説明するための図解的な断面図である。 図22は、第2本開示における第1チップの第5変形例を説明するための図解的な断面図である。 図23は、第2本開示における第1チップの第6変形例を説明するための図解的な断面図である。 図24は、第2本開示における第1チップの第7変形例を説明するための図解的な断面図である。 図25は、第2本開示における第1チップの第8変形例を説明するための図解的な断面図である。 図26は、第3本開示における図3のA-A線に沿う断面図である。 図27Aは、図3および図26に示す第3本開示における第1チップの製造工程の一部を示す断面図であって、図26の切断面に対応する断面図である。 図27Bは、図27Aの次の工程を示す断面図である。 図27Cは、図27Bの次の工程を示す断面図である。 図27Dは、図27Cの次の工程を示す断面図である。 図27Eは、図27Dの次の工程を示す断面図である。 図28は、第3本開示における第1チップの第1変形例を説明するための図解的な断面図である。 図29は、第3本開示における第1チップの第2変形例を説明するための図解的な断面図である。 図30は、第3本開示における第1チップの第3変形例を説明するための図解的な断面図である。 図31は、第3本開示における第1チップの第4変形例を説明するための図解的な断面図である。 図32は、第3本開示における第1チップの第5変形例を説明するための図解的な断面図である。 図33は、第3本開示における第1チップの第6変形例を説明するための図解的な断面図である。 図34は、第3本開示における第1チップの第7変形例を説明するための図解的な断面図である。 図35は、第3本開示における第1チップの第8変形例を説明するための図解的な断面図である。 図36Aは、図3および図35に示す第1チップの製造工程の一部を示す断面図であって、図35の切断面に対応する断面図である。 図36Bは、図36Aの次の工程を示す断面図である。 図36Cは、図36Bの次の工程を示す断面図である。 図36Dは、図36Cの次の工程を示す断面図である。 図36Eは、図36Dの次の工程を示す断面図である。 図36Fは、図36Eの次の工程を示す断面図である。 図37は、第3本開示における第1チップの第9変形例を説明するための図解的な断面図である。 図38は、第3本開示における第1チップの第10変形例を説明するための図解的な断面図である。 図39Aは、図3および図38に示す第1チップの製造工程の一部を示す断面図であって、図38の切断面に対応する断面図である。 図39Bは、図39Aの次の工程を示す断面図である。 図39Cは、図39Bの次の工程を示す断面図である。 図40は、第3本開示における第1チップの第11変形例を説明するための図解的な断面図である。 図41は、第3本開示における第1チップの第12変形例を説明するための図解的な断面図である。 図42は、第3本開示における第1チップの第13変形例を説明するための図解的な断面図である。 図43は、第3本開示における第1チップの第14変形例を説明するための図解的な断面図である。 図44は、第3本開示における第1チップの第15変形例を説明するための図解的な断面図である。 図45は、第3本開示における第1チップの第16変形例を説明するための図解的な断面図である。 図46は、第3本開示における第1チップの第17変形例を説明するための図解的な断面図である。 図47は、第3本開示における第1チップの第18変形例を説明するための図解的な断面図である。 図48は、第3本開示における第1チップの第19変形例を説明するための図解的な断面図である。 図49は、第3本開示における第1チップの第20変形例を説明するための図解的な断面図である。 図50は、第3本開示における第1チップの第21変形例を説明するための図解的な断面図である。 図51は、第3本開示における第1チップの第22変形例を説明するための図解的な断面図である。 図52は、第3本開示における第1チップの第23変形例を説明するための図解的な断面図である。 図53は、第3本開示における第1チップの第24変形例を説明するための図解的な断面図である。 図54は、第3本開示における第1チップの第25変形例を説明するための図解的な断面図である。 図55は、第3本開示における第1チップの第26変形例を説明するための図解的な断面図である。 図56は、第3本開示における第1チップの第27変形例を説明するための図解的な断面図である。 図57は、第3本開示における第1チップの第28変形例を説明するための図解的な断面図である。 図58は、第3本開示における第1チップの第29変形例を説明するための図解的な断面図である。 図59は、第3本開示における第1チップの第30変形例を説明するための図解的な断面図である。 図60は、第3本開示における第1チップの第31変形例を説明するための図解的な断面図である。
 [1]第1本開示について
 [第1本開示の実施形態の説明]
 第1本開示の一実施形態は、基板と、前記基板上に形成された下側絶縁膜と、前記下側絶縁膜上に形成された抵抗体と、前記下側絶縁膜上に前記抵抗体を覆うように形成された上側絶縁膜と含み、前記下側絶縁膜は、第1窒化膜と、前記第1窒化膜上に形成された第1SiO系絶縁膜とを含み、前記上側絶縁膜は、第2窒化膜を含み、前記抵抗体は前記第1SiO系絶縁膜上に形成されており、前記第2窒化膜の周縁部の下面は、前記第1窒化膜の上面に接合されている、半導体装置を提供する。
 この構成では、抵抗体を備えた半導体装置であって、新規な構成でかつ耐湿性の向上化が図れる半導体装置が得られる。
 第1本開示の一実施形態では、前記下側絶縁膜は、前記基板上に形成され、窒化膜とSiO系絶縁膜とが交互に積層された絶縁膜積層構造と、前記絶縁膜積層構造上に形成された第2SiO系絶縁膜と、前記第2SiO系絶縁膜上に形成された前記第1窒化膜と、前記第1窒化膜上面における周縁部を除いた領域に形成された前記第1SiO系絶縁膜とを含み、前記第1SiO系絶縁膜上に前記抵抗体が形成されている。
 第1本開示の一実施形態では、前記絶縁膜積層構造上に形成され、前記第2SiO系絶縁膜によって覆われた第1メタルおよび第2メタルと、前記第2SiO系絶縁膜と前記第1窒化膜と前記第1SiO系絶縁膜との積層膜を貫通し、前記第1メタルと前記抵抗体の一端部とを電気的に接続する第1ビアと、前記積層膜を貫通し、前記第2メタルと前記抵抗体の他端部とを電気的に接続する第2ビアとを含む。
 第1本開示の一実施形態では、前記上側絶縁膜が、前記第1SiO系絶縁膜上に前記抵抗体を覆うように形成された第3SiO系絶縁膜と、前記第1窒化膜上に、前記第3SiO系絶縁膜を覆うように形成された前記第2窒化膜とを含む。
 第1本開示の一実施形態では、前記第3SiO系絶縁膜上に形成された第3メタルであって、前記第2SiO系絶縁膜と前記第1窒化膜と前記第1SiO系絶縁膜と前記第3SiO系絶縁膜との積層膜を貫通する第3ビアを介して、前記第1メタルまたは前記第2メタルに電気的に接続された第3メタルとを含み、前記第2窒化膜は、前記第1窒化膜上に、前記第3メタル、前記第3SiO系絶縁膜、前記第1SiO系絶縁膜および前記第1窒化膜の露出面を覆うように形成されている。
 第1本開示の一実施形態では、前記第2窒化膜に、前記第3メタルの上面の一部を露出させる開口が形成されている。
 第1本開示の一実施形態では、前記下側絶縁膜は、前記基板上に形成され、窒化膜とSiO系絶縁膜とが交互に積層された絶縁膜積層構造と、前記絶縁膜積層構造上に形成された前記第1窒化膜と、前記第1窒化膜上における周縁部を除いた領域に形成された第4SiO系絶縁膜と、前記第4SiO系絶縁膜上に形成された第5SiO系絶縁膜とを含み、前記第1SiO系絶縁膜が、前記第4SiO系絶縁膜と前記第5SiO系絶縁膜とから構成されており、第5SiO系絶縁膜上に前記抵抗体が形成されている。
 第1本開示の一実施形態では、前記第4SiO系絶縁膜上に形成され、前記第5SiO系絶縁膜によって覆われた第1メタルおよび第2メタルと、前記第5SiO系絶縁膜を貫通し、前記第1メタルと前記抵抗体の一端部とを電気的に接続する第1ビアと、前記第5SiO系絶縁膜を貫通し、前記第2メタルと前記抵抗体の他端部とを電気的に接続する第2ビアとを含む。
 第1本開示の一実施形態では、前記上側絶縁膜が、前記第5SiO系絶縁膜上に、前記抵抗体を覆うように形成された第6SiO系絶縁膜と、前記第1窒化膜上に前記第1SiO系絶縁膜を覆うように形成された前記第2窒化膜とを含む。
 第1本開示の一実施形態では、前記第6SiO系絶縁膜上に形成された第3メタルであって、前記第5SiO系絶縁膜と前記第6SiO系絶縁膜との積層膜を貫通する第3ビアを介して、前記第1メタルまたは前記第2メタルに電気的に接続された第3メタルを含み、前記第2窒化膜は、前記第1窒化膜上に、前記第3メタル、前記第6SiO系絶縁膜、前記第5SiO系絶縁膜、前記第4SiO系絶縁膜および前記第1窒化膜の露出面を覆うように形成されている。
 第1本開示の一実施形態では、前記第2窒化膜に、前記第3メタルの上面の一部を露出させる開口が形成されている。
 第1本開示の一実施形態では、前記下側絶縁膜は、前記基板上に形成された第7SiO系絶縁膜と、前記第7SiO系絶縁膜上に形成された前記第1窒化膜と、前記第1窒化膜上面における周縁部を除いた領域に形成された前記第1SiO系絶縁膜とを含み、前記第1SiO系絶縁膜上に前記抵抗体が形成されている。
 第1本開示の一実施形態では、前記上側絶縁膜が、前記第1SiO系絶縁膜上に、前記抵抗体を覆うように形成された第8SiO系絶縁膜と、前記第8SiO系絶縁膜上に形成された前記第2窒化膜とを含む。
 第1本開示の一実施形態では、前記第8SiO系絶縁膜上に形成され、前記抵抗体の一端部に電気的に接続された第1引き出し電極と、前記第8SiO系絶縁膜上に形成され、前記抵抗体の他端部に電気的に接続された第2引き出し電極とを含み、前記第2窒化膜は、前記第1窒化膜上に、前記第1引き出し電極、前記第2引き出し電極、前記第8SiO系絶縁膜、前記第1SiO系絶縁膜および前記第1窒化膜の露出面を覆うように形成されている。
 第1本開示の一実施形態では、前記第2窒化膜に、前記第1引き出し電極の上面の一部を露出させる第1開口と、前記第2引き出し電極の上面の一部を露出させる第2開口が形成されている。
 第1本開示の一実施形態は、基板上に、下側絶縁膜を形成する工程と、前記下側絶縁膜上に抵抗体を形成する工程と、前記下側絶縁膜上に前記抵抗体を覆うように、第2窒化膜を含む上側絶縁膜を形成する工程を含み、前記下側絶縁膜を形成する工程は、前記基板上に第1窒化膜を形成する工程と、前記第1窒化膜上に第1SiO系絶縁膜を形成する工程とを含み、前記上側絶縁膜を形成する工程において、前記第2窒化膜の周縁部の下面が、前記第1窒化膜の上面に接合される、半導体装置の製造方法を提供する。
 この製造方法では、抵抗体を備えた半導体装置であって、新規な構成でかつ耐湿性の向上化が図れる半導体装置を製造できる。
 [第1本開示の実施形態の詳細な説明]
 以下、図1~図12に基づいて、第1本開示の実施の形態を詳細に説明する。
 図1は、この発明の一実施形態に係る半導体装置を示す図解的な平面図である。図2は、主として、第1チップの概略的な電気的構成と、第2チップの概略的な電気的構成とを示す模式図である。
 説明の便宜上、以下において、図1および図3に示した+X方向、-X方向、+Y方向および-Y方向を用いることがある。+X方向は、平面視において、半導体装置1の表面に沿う所定の方向であり、+Y方向は、平面視において、半導体装置1の表面に沿う方向あって、+X方向に直交する方向である。-X方向は、+X方向と反対の方向であり、-Y方向は、+Y方向と反対の方向である。+X方向および-X方向を総称するときには単に「X方向」という。+Y方向および-Y方向を総称するときには単に「Y方向」という。
 半導体装置1は、第1リード2と、第1フレーム3と、第2フレーム4と、第1フレーム3上に固定された第1チップ5と、第2フレーム4上に固定された第2チップ6と、第2チップ6に接続される第2~第7リード7~12と、配線131~142と、これらを封止する封止樹脂13とを含む。
 第1フレーム3は、平面視において、Y方向に長い矩形状の本体部3Aと、本体部3Aの-X側縁における-Y側端部から-X方向に延びたリード部3Bとを含む。第1リード2は、第1フレーム3の本体部3Aの-X側縁における+Y側端部に対して、-X側に間隔を空けて配置されている。
 第2フレーム4は、平面視において、第1フレーム3の本体部3Aに対して、+X側に間隔を空けて配置されている。第2フレーム4は、平面視でY方向に長い矩形状を有している。第2~第7リード7~12は、平面視において、第2フレーム4に対して、+X側に間隔を空けて配置されている。第2~第7リード7~12は、平面視において、Y方向に間隔を空けて配置されている。
 第1リード2、リード部3Bおよび第2~第7リード7~12は、それぞれその一部(例えば下面および外端面)が封止樹脂13から露出している。
 第1チップ5は、複数の端子P1~P6を含む。端子P1は、第1リード2に配線131を介して接続されている。端子P2は、リード部3Bに配線132を介して接続されている。第1リード2には、高電圧発生部101の正極が接続される。リード部3Bには、高電圧発生部101の負極が接続される。
 第1チップ5は、図2に示すように、高電圧発生部101(図1参照)の高電圧を降圧するための第1~第4抵抗回路121~124を含む。第1~第4抵抗回路121~124は、直列に接続されている。
 第1抵抗回路121の一端は、端子P1に接続されている。第1抵抗回路121の他端は、第2抵抗回路122の一端に接続されている。第1抵抗回路121と第2抵抗回路122との接続点は、端子P3に接続されている。第2抵抗回路122の他端は、端子P4に接続されている。第3抵抗回路123の一端は、端子P5に接続されている。第3抵抗回路123の他端は、第4抵抗回路124の一端に接続されている。第3抵抗回路123と第4抵抗回路124との接続点は、端子P6に接続されている。第4抵抗回路124の他端は、端子P2に接続されている。
 端子P4と端子P5とは、後述するように、第2チップ6を経由する配線によって互いに接続されている。つまり、第2抵抗回路122の他端と、第3抵抗回路123の一端とは電気的に接続されている。
 以下において、第1抵抗回路121の抵抗値をR1、第2抵抗回路122の抵抗値をR2、第3抵抗回路123の抵抗値をR3、第4抵抗回路124の抵抗値をR4とする。
 R2は、R1よりも小さく、R1に対するR2の比(R2/R1)は、予め設定されている。R3は、R4よりも小さく、R4に対するR3の比(R3/R4)は、予め設定されている。比(R2/R1)および比(R3/R4)は、同一の所定値(例えば、1/999)に設定される。
 第2チップ6は、複数の端子Q1~Q10を含む。端子Q1~Q4は、それぞれ、配線133~136を介して、端子P3~端子P6に接続されている。端子Q5~Q10は、それぞれ、配線137~142(図1参照)を介して、第2~第7リード7~12に接続されている。端子Q2と、端子Q3とは、図2に示すように、第2チップ6内において配線191によって接続されている。
 第2チップ6は、端子Q1と端子Q4との間に接続された電圧検出回路192を含む。電圧検出回路192は、第1抵抗回路121と第2抵抗回路122との接続点と、第3抵抗回路123と第4抵抗回路124との接続点との間の電圧に応じた電圧を検出する。電圧検出回路192は、オペアンプを含む。端子Q5~Q10(第2~第7リード7~12)は、第2チップ6内のオペアンプに電源電圧を供給したり、電圧検出回路192の出力信号を出力したりするために用いられる。
 図3は、第1チップ5の図解的な平面図である。
 第1チップ5には、平面視において、X方向に延びた単位抵抗体r(以下、「抵抗体r」という。)がY方向に間隔を空けて複数配置されている。複数の抵抗体rは、いずれかの抵抗回路121~124の構成要素として用いられる実抵抗体raと、いずれの抵抗回路121~124の構成要素としても用いられないダミー抵抗体rbとを含む。図3においては、明確化のため、ダミー抵抗体rbには、ドットのハッチングが付加されている。
 この実施形態では、複数の抵抗体rは、Y方向に所定のピッチ間隔を空けて配置されている。この実施形態では、最も+Y側にある抵抗体rは、ダミー抵抗体rb(以下、「+Y側ダミー抵抗体rb」という。)である。最も-Y側にある抵抗体rは、ダミー抵抗体rb(以下、「-Y側ダミー抵抗体rb」という。)である。
 +Y側ダミー抵抗体rbと-Y側ダミー抵抗体rbとの間の領域は、第1~第4抵抗回路121~124等を形成するために、Y方向に11個の領域E1~E11に分けられている。これらの領域E1~E11は、大きさが同じ領域や大きさが異なる領域を含んでいる。
 これらの領域E1~E11を、それぞれ、+Y方向側から、第1領域E1、第2領域E2、…、第10領域E10、第11領域E11ということにする。この実施形態では、第6領域E6は、+Y側ダミー抵抗体rbと-Y側ダミー抵抗体rbとの間の領域のY方向中央に配置されている。
 第1領域E1、第5領域E5、第7領域E7および第11領域E11の大きさはほぼ等しく、他の領域E2、E3、E4、E8、E9およびE10よりも大きい。第3領域E3および第9領域E9の大きさはほぼ等しい。第2領域E2、第4領域E4、第8領域E8および第10領域E10それぞれの大きさはほぼ等しい。第6領域6Eは、第1~第11領域E1~E11のうちで最も小さい。
 第1領域E1、第3領域E3、第5領域E5、第7領域E7、第9領域E9および第11領域E11それぞれに含まれる複数の抵抗体rは、実抵抗体raである。第2領域E2、第4領域E4、第6領域6E、第8領域E8および第10領域E10それぞれに含まれる抵抗体rは、ダミー抵抗体rbである。
 第1抵抗回路121は、第1領域E1内の複数の実抵抗体raと、第5領域E5内の複数の実抵抗体raとを含む。第1抵抗回路121は、これらの領域E1,E5内の全ての実抵抗体raの直列回路からなる。
 具体的には、領域E1内においては、+Y側端から奇数行目(奇数番目)の実抵抗体raの-X側端部は、それぞれ、その-Y側に隣接する偶数行目(偶数番目)の実抵抗体raの-X側端部に接続されている。また、+Y側端から偶数行目の実抵抗体raの+X側端部は、それぞれ、その-Y側に隣接する奇数行目の実抵抗体raの+X側端部に接続されている。
 領域E5においては、+Y側端から偶数行目の実抵抗体raの-X側端部は、それぞれ、その-Y側に隣接する奇数行目の実抵抗体raの-X側端部に接続されている。また、+Y側端から奇数行目の実抵抗体raの+X側端部は、それぞれ、その-Y側に隣接する偶数行目の実抵抗体raの+X側端部に接続されている。
 領域E1内の-Y側端の実抵抗体raの-X側端部は、領域E5内の+Y側端の実抵抗体raの-X側端部に、配線151を介して電気的に接続されている。これにより、領域E1,E5内の全ての実抵抗体raが直列に接続されている。領域E1内の+Y側端の実抵抗体raの+X方側端部は、配線152を介して、端子P1に接続されている。領域E5内の-Y側端の実抵抗体raの+X側端部は、配線153を介して、端子P3に接続されている。
 第2抵抗回路122は、第3領域E3内の複数の実抵抗体raを含む。第2抵抗回路122は、第3領域E3内の複数(図3の例では3個)の実抵抗体raの並列回路からなる。
 具体的には、第3領域E3内の複数の実抵抗体raの-X側端部どうしが電気的に接続されているとともに、これらの実抵抗体raの+X側端部どうしが電気的に接続されている。第3領域E3内の複数の実抵抗体raの-X側端部は、配線154を介して、端子P4に接続されている。第3領域E3内の複数の実抵抗体raの+X側端部は、配線155を介して、端子P3に接続されている。
 第2抵抗回路122内の複数の実抵抗体raは、第1領域E1内の-Y側端の実抵抗体raと、第5領域E5内の+Y側端の実抵抗体raとの間に配置されている。つまり、第2抵抗回路122内の複数の実抵抗体raは、第1抵抗回路121の複数の実抵抗体raのうちのY方向に隣接する2つの実抵抗体raの間に配置されている。
 第4抵抗回路124は、第7領域E7内の複数の実抵抗体raと、第11領域E11内の複数の実抵抗体raとを含む。第4抵抗回路124は、これらの領域E7,E11内の全ての実抵抗体raの直列回路からなる。
 具体的には、領域E7内においては、+Y側端から奇数行目の実抵抗体raの-X側端部は、それぞれ、その-Y側に隣接する偶数行目の実抵抗体raの-X側端部に接続されている。また、+Y側端から偶数行目の実抵抗体raの+X側端部は、それぞれ、その-Y側に隣接する奇数行目の実抵抗体raの+X側端部に接続されている。
 領域E11においては、+Y側端から偶数行目の実抵抗体raの-X側端部は、それぞれ、その-Y側に隣接する奇数行目の実抵抗体raの-X側端部に接続されている。また、+Y側端から奇数行目の実抵抗体raの+X側端部は、それぞれ、その-Y側に隣接する偶数行目の実抵抗体raの+X側端部に接続されている。
 領域E7内の-Y側端の実抵抗体raの-X側端部は、領域E11内の+Y側端の実抵抗体raの-X側端部に、配線156を介して電気的に接続されている。これにより、領域E7,E11内の全ての実抵抗体raが直列に接続されている。領域E7内の+Y側端の実抵抗体raの+X方側端部は、配線157を介して、端子P6に接続されている。領域E11内の-Y側端の実抵抗体raの+X側端部は、配線158を介して、端子P2に接続されている。
 第3抵抗回路123は、第9領域E9内の複数の実抵抗体raを含む。第3抵抗回路123は、第9領域E9内の複数(図3の例では3個)の実抵抗体raの並列回路からなる。
 具体的には、第9領域E9内の複数の実抵抗体raの-X側端部どうしが電気的に接続されているとともに、これらの実抵抗体raの+X側端部どうしが電気的に接続されている。第9領域E9内の複数の実抵抗体raの-X側端部は、配線159を介して、端子P5に接続されている。第9領域E9内の複数の実抵抗体raの+X側端部は、配線160を介して、端子P6に接続されている。
 第3抵抗回路123内の複数の実抵抗体raは、第7領域E7内の-Y側端の実抵抗体raと、第11領域E11内の+Y側端の実抵抗体raとの間に配置されている。つまり、第3抵抗回路123内の複数の実抵抗体raは、第4抵抗回路124の複数の実抵抗体raのうちのY方向に隣接する2つの実抵抗体raの間に配置されている。
 この実施形態では、第2抵抗回路122を構成する複数の実抵抗体raは、第1抵抗回路121を構成する複数の実抵抗体raのうちのY方向に隣接する2つの実抵抗体raの間に配置されているので、第2抵抗回路122と、それに隣接する第1抵抗回路121の実抵抗体raとの間には、高電圧差が発生する。
 また、第3抵抗回路123を構成する複数の実抵抗体raは、第4抵抗回路124を構成する複数の実抵抗体raのうちのY方向に隣接する2つの実抵抗体raの間に配置されているので、第3抵抗回路123と、それに隣接する第4抵抗回路124の実抵抗体raとの間には、高電圧差が発生する。
 そこで、この実施形態では、高電圧差が発生する箇所の電界を緩和するために、高電圧差が発生する箇所に、ダミー抵抗体rbを配置するようにしている。
 具体的には、第2領域E2、第4領域E4、第8領域E8および第10領域E10それぞれに、複数のダミー抵抗体rbが配置されている。これらの各領域E2、E4、E8およびE10を総称して、耐圧用ダミー配置領域Edummyということにする。
 耐圧用ダミー配置領域Edummyには、Y方向に前記ピッチ間隔を空けて2つのダミー抵抗体rbが配置されている。つまり、耐圧用ダミー配置領域Edummyには、2行に配置された2つのダミー抵抗体rbが配置されている。各ダミー抵抗体rbは、他のダミー抵抗体rbに電気的に接続されていない。また、各ダミー抵抗体rbは、いずれの実抵抗体raにも電気的に接続されていないし、いずれの端子P1~P6にも電気的に接続されていない。
 なお、第6領域E6には、1つのダミー抵抗体rbが配置されている。
 図4は、図3のA-A線に沿う断面図である。
 第1チップ5の断面構造について説明する。
 第1チップ5は、基板21と、基板21上に形成された下側絶縁膜22と、下側絶縁膜22上に形成されかつ抵抗体rを構成する抵抗体23と、下側絶縁膜22上に抵抗体23を覆うように形成された上側絶縁膜24とを含む。
 さらに、第1チップ5は、下側絶縁膜22内に配置された第1下側メタル61および第2下側メタル62と、上側絶縁膜24内に配置された上側メタル66とを含む。ただし、上側メタル66の上面の一部は、上側絶縁膜24から露出している。
 基板21は、例えば、Si基板からなる。基板21の膜厚は、例えば300μm程度である。
 下側絶縁膜22は、基板21上に形成された絶縁膜積層構造31と、絶縁膜積層構造31上に形成された第2SiO系絶縁膜32と、第2SiO系絶縁膜32上に形成された第1窒化膜33と、第1窒化膜33上に形成された第1SiO系絶縁膜34とを含む。
 この実施形態および後述する第1チップ5の変形例5A~5Eでは、「SiO系絶縁膜」として、SiOが用いられる。また、この実施形態および後述する第1チップ5の変形例5A~5Eでは、「窒化膜」として、SiN膜が用いられる。
 絶縁膜積層構造31は、SiO系絶縁膜からなる第1絶縁膜31Aと、引っ張り応力を持つ窒化膜からなる第2絶縁膜31Bとが、交互に積層された構造を有する。第1絶縁膜31Aと第2絶縁膜31Bの積層数は任意数であってよく、図4に示されている積層数と異なっていてもよい。2種類の絶縁膜31A,31Bを積層しているのは、第1絶縁膜31Aの成膜によって生じる基板21の反りを、第2絶縁膜31Bの成膜によってコントロールし、絶縁膜を厚く成膜するためである。
 第1絶縁膜31Aの膜厚は、例えば2μm程度であり、第2絶縁膜31Bの膜厚は、例えば0.3μm程度である。絶縁膜積層構造31の厚さは、例えば13.5μm程度である。
 絶縁膜積層構造31上に、複数の下側メタル61,62が配置されている。図4の例では、下側メタル61,62は、-X側端寄りに配置された第1下側メタル61と、第1下側メタル61に対して+X側に配置された第2下側メタル62とを含む。この実施形態では、下側メタル61,62は、Al(アルミニウム)から構成されている。これらの下側メタル61,62は、実抵抗体raどうしを電気的に接続したり、実抵抗体raを端子P1~P6に接続したりするために用いられる。
 第2SiO系絶縁膜32は、絶縁膜積層構造31上に、下側メタル61,62を覆うように形成されている。そして、第2SiO系絶縁膜32上に第1窒化膜33が形成されている。第1窒化膜33は、第2SiO系絶縁膜32上面のほぼ全域に形成されていることが好ましい。第2SiO系絶縁膜32の膜厚は、0.8μm程度である。第1窒化膜33の膜厚は、0.15μm程度である。
 第1SiO系絶縁膜34は、第1窒化膜33上面の周縁部を除いた領域に、形成されている。第1SiO系絶縁膜34の膜厚は、0.15μm程度である。
 第1SiO系絶縁膜34上に、抵抗体23が形成されている。抵抗体23は、平面視においてX方向に長い矩形である。抵抗体23は、平面視において、第1下側メタル61と第2下側メタル62とに跨るようにして配置されている。この実施形態では、抵抗体23は、CrSiから構成されている。
 抵抗体23の下面の-X側端部は、第1SiO系絶縁膜34、第1窒化膜33および第2SiO系絶縁膜32を連続して貫通する第1ビア63を介して第1下側メタル61に電気的に接続されている。抵抗体23の下面の+X側端部は、第1SiO系絶縁膜34、第1窒化膜33および第2SiO系絶縁膜32を連続して貫通する第2ビア64を介して第2下側メタル62の-X側端部に電気的に接続されている。この実施形態では、第1ビア63および第2ビア64は、W(タングステン)から構成されている。
 上側絶縁膜24は、第1SiO系絶縁膜34上に、抵抗体23を覆うように形成された第3SiO系絶縁膜41と、第3SiO系絶縁膜41上に形成された第2窒化膜42とを含む。第3SiO系絶縁膜41の膜厚は、0.4μm程度である。第2窒化膜42の膜厚は、1.2μm程度である。
 第3SiO系絶縁膜41上には、上側メタル66が形成されている。この実施形態および後述する第1チップ5の第1変形例5A(図6参照)では、各上側メタル66は、いずれかの端子P1~P6(図3参照)を含んでいる。上側メタル66は、端子のみを含んでいる場合と、端子と配線とを一体的に含んでいる場合とがある。図4に現れている上側メタル66は、端子P1のみを含んでいる。言い換えれば、図4に現れている上側メタル66は、端子P1を構成している。
 なお、図4には現れていないが、第1下側メタル61に図示しないビアを介して上側メタルが接続されている箇所もある。このような上側メタルとしては、図3の配線154および端子P4を構成する上側メタルおよび図3の配線159および端子P5を構成する上側メタルがある。
 図4に示されている上側メタル66は、平面視において、第2下側メタル62の+X側端部に一部が重なるように配置されている。上側メタル66は、第3SiO系絶縁膜41、第1SiO系絶縁膜34、第1窒化膜33および第2SiO系絶縁膜32を連続して貫通する第3ビア65を介して、第2下側メタル62の+X側端部に電気的に接続されている。この実施形態では、第3ビア65は、W(タングステン)から構成されている。図4に示されている第2下側メタル62および第3ビア65は、配線152(図3参照)を構成している。
 第2窒化膜42は、第1窒化膜33上に、上側メタル66、第3SiO系絶縁膜41、第1SiO系絶縁膜34および第1窒化膜33の露出面を覆うように形成されている。第2窒化膜42の下面の周縁部は、第1窒化膜33の上面の周縁部に接合されている。
 第2窒化膜42には、上側メタル66の上面の一部を露出させるための開口67が形成されている。この開口67により、端子P1~P6に配線を接続するためのパッド部が形成される。
 本実施形態では、第1窒化膜33と第2窒化膜42とによって全ての抵抗体23が包囲されているので、耐湿性の向上化を図ることができる。
 本実施形態において、第1チップ5を製造する際には、プロセスばらつきによって抵抗体rの抵抗特性がばらつくおそれがある。プロセスばらつきは、例えば、-Y方向または+Y方向というように、一方向に沿って段階的に起こる傾向がある。
 本実施形態では、第1抵抗回路121を構成する実抵抗体群のうちのY方向に隣接する2つの実抵抗体raの間に、第2抵抗回路122を構成する実抵抗体群が配置されている。これにより、第1抵抗回路121内の実抵抗体raの抵抗値の平均値と、第2抵抗回路122内の実抵抗体raの抵抗値の平均値との間に、差が生じにくくなる。この結果、第1抵抗回路121の抵抗値R1に対する第2抵抗回路122の抵抗値R2との比(R2/R1)に誤差が生じにくくなる。
 同様に、本実施形態では、第4抵抗回路124を構成する実抵抗体群のうちのY方向に隣接する2つの実抵抗体raの間に、第3抵抗回路123を構成する実抵抗体群が配置されている。これにより、第4抵抗回路124内の実抵抗体raの抵抗値の平均値と、第3抵抗回路123内の実抵抗体raの抵抗値の平均値との間に、差が生じにくくなる。この結果、第4抵抗回路124の抵抗値R4に対する第3抵抗回路123の抵抗値R3との比(R3/R4)に誤差が生じにくくなる。
 前述したように、第2抵抗回路122を本実施形態のように配置した場合には、第2抵抗回路122と、それに隣接する第1抵抗回路121の実抵抗体raとの間に、高電圧差が発生する。また、第3抵抗回路123を本実施形態のように配置した場合には、第3抵抗回路123と、それに隣接する第4抵抗回路124の実抵抗体raとの間に、高電圧差が発生する。しかし、本実施形態では、高電圧差が発生する箇所に、ダミー抵抗体rbを配置しているので、高電圧差が発生する箇所の電界を緩和することができる。
 図5A~図5Dは、図3および図4に示す第1チップ5の製造工程の一例を示す断面図であって、図4の切断面に対応する断面図である。
 まず、図5Aに示すように、基板21上に、第1絶縁膜31Aと、第2絶縁膜31Bとが交互に積層されることにより、絶縁膜積層構造31が形成される。そして、絶縁膜積層構造31上に、第1下側メタル61および第2下側メタル62の材料膜であるメタル膜(この実施形態ではAl膜)が形成された後、メタル膜がパターニングされる。これにより、絶縁膜積層構造31上に、第1下側メタル61および第2下側メタル62が形成される。
 次に、図5Bに示すように、絶縁膜積層構造31上に第1下側メタル61および第2下側メタル62を覆うように、第2SiO系絶縁膜32が形成される。次に、第2SiO系絶縁膜32上に第1窒化膜33が形成される。次に、第1窒化膜33上に第1SiO系絶縁膜34の材料膜である絶縁材料膜234が形成される。
 次に、図5Cに示すように、第2SiO系絶縁膜32と、第1窒化膜33と絶縁材料膜234との積層膜に、当該積層膜を貫通しかつ下端が第1下側メタル61および第2下側メタル62にそれぞれ達する第1ビア63および第2ビア64が形成される。そして、絶縁材料膜234上に、抵抗体23の材料膜である抵抗材料膜が形成された後、抵抗材料膜がパターニングされることにより、複数の抵抗体23(複数の実抵抗体raおよび複数のダミー抵抗体rb)が形成される。これにより、第1ビア63および第2ビア64の上端が、抵抗体23に接続される。
 次に、図5Dに示すように、絶縁材料膜234上に、抵抗体23を覆うように第3SiO系絶縁膜41の材料膜である絶縁材料膜241が形成される。次に、第2SiO系絶縁膜32と第1窒化膜33と絶縁材料膜234と絶縁材料膜241との積層膜に、当該積層膜を貫通し、下端が第2下側メタル62に達する第3ビア65が形成される。そして、第3SiO系絶縁膜41上に、上側メタル66の材料膜であるメタル膜が形成された後、メタル膜(この実施形態ではAl膜)がパターニングされる。これにより、絶縁材料膜241上に、上側メタル66が形成される。これにより、第3ビア65の上端が、上側メタル66に接続される。
 次に、図5Eに示すように、絶縁材料膜234と絶縁材料膜241との積層膜が、パターニングされることにより、当該積層膜の周縁部が除去される。これにより、絶縁材料膜234からなる第1SiO系絶縁膜34と、絶縁材料膜241からなる第3SiO系絶縁膜41が得られる。これにより、絶縁膜積層構造31、第2SiO系絶縁膜32、第1窒化膜33および第1SiO系絶縁膜34からなる下側絶縁膜22が得られる。
 この後、第1窒化膜33上に、上側メタル66、第3SiO系絶縁膜41、第1SiO系絶縁膜34および第1窒化膜33の露出面を覆うように、第2窒化膜42が形成される。そして、第2窒化膜42に、上側メタル66の上面の一部を露出させる開口67が形成される。これにより、図3および図4に示されるような第1チップ5が得られる。
 図6は、第1チップの第1変形例を説明するための断面図であり、図4に対応する断面図である。図6において、図4の各部に対応する部分には、図4と同じ符号を付して示す。
 図6の第1チップ5Aの平面図は、図3と同様である。図6の第1チップ5Aは、基板21と、基板21上に形成された下側絶縁膜22Aと、下側絶縁膜22A上に形成されかつ抵抗体rを構成する抵抗体23と、下側絶縁膜22A上に抵抗体23を覆うように形成された上側絶縁膜24Aとを含む。
 さらに、第1チップ5Aは、下側絶縁膜22A内に配置された第1下側メタル61および第2下側メタル62と、上側絶縁膜24A内に配置された上側メタル66と含む。ただし、上側メタル66の上面の一部は、上側絶縁膜24Aから露出している。
 下側絶縁膜22Aは、基板21上に形成された絶縁膜積層構造31と、絶縁膜積層構造31上に形成された第1窒化膜33Aと、第1窒化膜33A上に形成された第1SiO系絶縁膜34Aとを含む。第1SiO系絶縁膜34Aは、第1窒化膜33A上に形成された第4SiO系絶縁膜35と、第4SiO系絶縁膜35上に形成された第5SiO系絶縁膜36とからなる。
 第1窒化膜33Aは、絶縁膜積層構造31上面のほぼ全域に形成されている。第4SiO系絶縁膜35は、第1窒化膜33A上面の周縁部を除いた領域に形成されている。第1窒化膜33Aの膜厚は、0.15μm程度である。第4SiO系絶縁膜35の膜厚は、0.15μm程度である。
 第4SiO系絶縁膜35上に、複数の下側メタル61,62が配置されている。図6の例では、下側メタル61,62は、-X側端寄りに配置された第1下側メタル61と、第1下側メタル61に対して+X側に配置された第2下側メタル62とを含む。
 第5SiO系絶縁膜36は、第4SiO系絶縁膜35上に、第1下側メタル61および第2下側メタル62を覆うように形成されている。第5SiO系絶縁膜36の膜厚は、1μm程度である。
 第5SiO系絶縁膜36上に、抵抗体23が形成されている。抵抗体23は、平面視においてX方向に長い矩形である。抵抗体23は、平面視において、第1下側メタル61と第2下側メタル62とに跨るようにして配置されている。
 抵抗体23の下面の-X側端部は、第4SiO系絶縁膜35を貫通する第1ビア63を介して第1下側メタル61に電気的に接続されている。抵抗体23の下面の+X側端部は、第4SiO系絶縁膜35を貫通する第2ビア64を介して第2下側メタル62の-X側端部に電気的に接続されている。
 上側絶縁膜24Aは、第5SiO系絶縁膜36上に、抵抗体23を覆うように形成された第6SiO系絶縁膜41Aと、第6SiO系絶縁膜41A上に形成された第2窒化膜42Aとを含む。
 第6SiO系絶縁膜41Aの膜厚は、0.4μm程度である。第6SiO系絶縁膜41A上には、上側メタル66が形成されている。
 図6に示されている上側メタル66は、平面視において、第2下側メタル62の+X側端部に一部が重なるように配置されている。上側メタル66は、第6SiO系絶縁膜41Aおよび第5SiO系絶縁膜36を連続して貫通する第3ビア65を介して、第2下側メタル62の+X側端部に電気的に接続されている。図6に示される上側メタル66は、配線52(図3参照)および端子P1を構成している。
 第2窒化膜42Aは、第1窒化膜33A上に、上側メタル66、第6SiO系絶縁膜41A、第5SiO系絶縁膜36、第4SiO系絶縁膜35および第1窒化膜33Aの露出面を覆うように形成されている。第2窒化膜42Aの下面の周縁部は、第1窒化膜33Aの上面の周縁部に接合されている。第2窒化膜42Aの膜厚は、1.2μm程度である。
 第2窒化膜42Aには、上側メタル66の上面の一部を露出させるための開口67が形成されている。この開口により、端子P1~P6に配線を接続するためのパッド部が形成される。
 第1変形例においても、前述の実施形態と同様な効果が得られる。
 なお、絶縁膜積層構造31の最上層が第2絶縁膜(窒化膜)31Bである場合には、第1窒化膜33Aとして、絶縁膜積層構造31の最上層の第2絶縁膜31Bが用いられてもよい。この場合は、下側絶縁膜22Aは、基板21上に形成されかつ最上層に第1窒化膜33A(第2絶縁膜31B)を有する絶縁膜積層構造31と、絶縁膜積層構造31上に形成された第1SiO系絶縁膜34Aとを含む。
 図7A~図7Dは、図3および図6に示す第1チップ5Aの製造工程の一例を示す断面図であって、図6の切断面に対応する断面図である。
 まず、図7Aに示すように、基板21上に、第1絶縁膜31Aと、第2絶縁膜31Bとが交互に積層されることにより、絶縁膜積層構造31が形成される。次に、絶縁膜積層構造31上に、第1窒化膜33Aが形成される。次に、第1窒化膜33A上に第4SiO系絶縁膜35の材料膜である絶縁材料膜235が形成される。
 次に、図7Bに示すように、絶縁材料膜235上に、第1下側メタル61および第2下側メタル62の材料膜であるメタル膜が形成された後、メタル膜がパターニングされる。これにより、絶縁材料膜235上に、第1下側メタル61および第2下側メタル62が形成される。そして、絶縁材料膜235上に第1下側メタル61および第2下側メタル62を覆うように、第5SiO系絶縁膜36の材料膜である絶縁材料膜236が形成される。
 次に、図7Cに示すように、絶縁材料膜236に、絶縁材料膜236を貫通しかつ下端が第1下側メタル61および第2下側メタル62にそれぞれ達する第1ビア63および第2ビア64が形成される。そして、絶縁材料膜236上に、抵抗体23の材料膜である抵抗材料膜が形成された後、抵抗体23がパターニングされることにより、複数の抵抗体23が形成される。これにより、第1ビア63および第2ビア64の上端が、抵抗体23に接続される。
 次に、図7Dに示すように、絶縁材料膜236上に、第6SiO系絶縁膜41Aの材料膜である絶縁材料膜241Aが形成される。次に、絶縁材料膜236と絶縁材料膜241Aとの積層膜に、当該積層膜を貫通し、下端が第2下側メタル62に達する第3ビア65が形成される。そして、絶縁材料膜241A上に、上側メタル66の材料膜であるメタル膜が形成された後、メタル膜がパターニングされる。これにより、絶縁材料膜241A上に、上側メタル66が形成される。これにより、第3ビア65上端が、上側メタル66に接続される。
 次に、図7Eに示すように、絶縁材料膜235と絶縁材料膜236と絶縁材料膜241Aとの積層膜が、パターニングされることにより、当該積層膜の周縁部が除去される。これにより、絶縁材料膜235からなる第4SiO系絶縁膜35と、絶縁材料膜236からなる第5SiO系絶縁膜36と、絶縁材料膜241Aからなる第6SiO系絶縁膜41Aが得られる。これにより、第4SiO系絶縁膜35と第5SiO系絶縁膜36との積層膜からなる第1SiO系絶縁膜34Aが得られる。また、絶縁膜積層構造31、第1窒化膜33Aおよび第1SiO系絶縁膜34Aからなる下側絶縁膜22Aが得られる。
 この後、第1窒化膜33A上に、上側メタル66、第6SiO系絶縁膜41A、第5SiO系絶縁膜36、第4SiO系絶縁膜35および第1窒化膜33Aの露出面を覆うように、第2窒化膜42Aが形成される。そして、第2窒化膜42Aに、上側メタル66のの上面の一部を露出させる開口67が形成される。これにより、図3および図6に示されるような第1チップ5Aが得られる。
 図8は、第1チップの第2変形例を説明するための断面図であり、図4に対応する断面図である。図8において、図4の各部に対応する部分には、図4と同じ符号を付して示す。
 図8の第1チップ5Bの平面図は、図3と同様である。図8の第1チップ5Bは、基板21と、基板21上に形成された下側絶縁膜22Bと、下側絶縁膜22B上に形成されかつ抵抗体rを構成する抵抗体23と、下側絶縁膜22B上に抵抗体23を覆うように形成された上側絶縁膜24Bとを含む。
 さらに、第1チップ5Bは、上側絶縁膜24B内に配置された第1引き出し電極73および第2引き出し電極74とを含む。ただし、第1引き出し電極73の上面の一部および第2引き出し電極74の上面の一部は、上側絶縁膜24Bから露出している。
 下側絶縁膜22Bは、基板21上に形成された第7SiO系絶縁膜37と、第7SiO系絶縁膜37上に形成された第1窒化膜33Bと、第1窒化膜33B上に形成された第1SiO系絶縁膜34Bを含む。第1窒化膜33Bは、第7SiO系絶縁膜37上面のほぼ全域に形成されていることが好ましい。第7SiO系絶縁膜37の膜厚は、例えば、6μm程度である。第1窒化膜33Bの膜厚は、例えば、0.15μm程度である。
 第1SiO系絶縁膜34Bは、第1窒化膜33B上面の周縁部を除いた領域に形成されている。第1SiO系絶縁膜34Bの膜厚は、例えば、0.5μm程度である。
 第1SiO系絶縁膜34B上に、抵抗体23が形成されている。抵抗体23は、平面視においてX方向に長い矩形である。この実施形態では、抵抗体23は、CrSiから構成されている。
 上側絶縁膜24Bは、第1SiO系絶縁膜34B上に、抵抗体23を覆うように形成された第8SiO系絶縁膜41Bと、第1窒化膜33B上に第1SiO系絶縁膜34B、抵抗体23、第8SiO系絶縁膜41B等を覆うように形成された第2窒化膜42Bとを含む。
 第8SiO系絶縁膜41Bの膜厚は、0.3μm程度である。第8SiO系絶縁膜41Bには、抵抗体23の-X側端部の上面の一部を露出させるための第1コンタクト孔71と、抵抗体23の+X側端部の上面の一部を露出させるための第2コンタクト孔72とが形成されている。
 第8SiO系絶縁膜41B上に、第1引き出し電極73と、第2引き出し電極74とが形成されている。第1引き出し電極73は、平面視において、抵抗体23の-X側端部を含む領域に形成されている。第2引き出し電極74は、平面視において、抵抗体23の+X側端部を含む領域に形成されている。
 第1引き出し電極73の一部は、第1コンタクト孔71に入り込み、第1コンタクト孔71内において抵抗体23の-X側端部に接続されている。第2引き出し電極74の一部は、第2コンタクト孔72に入り込み、第2コンタクト孔72内において抵抗体23の+X側端部に接続されている。この実施形態では、第1引き出し電極73および第2引き出し電極74は、Al(アルミニウム)から構成されている。
 第2窒化膜42Bは、第1窒化膜33B上に、第1引き出し電極73、第2引き出し電極74、第8SiO系絶縁膜41B、第1SiO系絶縁膜34Bおよび第1窒化膜33Bの露出面を覆うように形成されている。第2窒化膜42Bの膜厚は、1μm程度である。第2窒化膜42Bの下面の周縁部は、第1窒化膜33Bの上面の周縁部に接合されている。
 第2窒化膜42Bには、第1引き出し電極73の上面の一部を露出させるための第1開口75と、第2引き出し電極74の上面の一部を露出させるための第2開口76とが形成されている。これにより、第1引き出し電極73に、第1開口75から露出した第1パッド部73aが形成されている。同様に、第2引き出し電極74に、第2開口76から露出した第2パッド部74aが形成されている。
 これらのパッド部73a,73bは、実抵抗体raどうしを接続するための配線(図3の配線151,156を含む)を接続したり、実抵抗体raを端子P1~P6に接続するための配線(図3の配線152~155,157~160を含む)を接続したりするために用いられる。
 第2変形例においても、図4の第1チップと同様な効果が得られる。
 図9A~図9Dは、図8に示す第1チップ5Bの製造工程の一例を示す断面図であって、図8の切断面に対応する断面図である。
 まず、図9Aに示すように、Si基板21上に、第7SiO系絶縁膜37が形成される。次に、第7SiO系絶縁膜37上に第1窒化膜33Bが形成される。次に、第1窒化膜33B上に第1SiO系絶縁膜34Bの材料膜が形成される。そして、第1SiO系絶縁膜34Bの材料膜がパターニングされることにより、当該材料膜の周縁部が除去される。これにより、第7SiO系絶縁膜37と第1窒化膜33Bと第1SiO系絶縁膜34Bからなる下側絶縁膜22Bが得られる。
 次に、図9Bに示すように、第1SiO系絶縁膜34B上に抵抗体23の材料膜である抵抗材料膜が形成された後、抵抗材料膜がパターニングされることにより、複数の抵抗体23(複数の実抵抗体raおよび複数のダミー抵抗体rb)が形成される。
 次に、図9Cに示すように、第1SiO系絶縁膜34B上に、抵抗体23を覆うように、第8SiO系絶縁膜41Bが形成される。そして、第8SiO系絶縁膜41Bに、第8SiO系絶縁膜41Bを貫通しかつ下端が抵抗体23の-X側端部の上面に達する第1コンタクト孔71と、第8SiO系絶縁膜41Bを貫通しかつ下端が抵抗体23の+X側端部の上面に達する第2コンタクト孔72とが形成される。
 次に、図9Dに示すように、第8SiO系絶縁膜41B上に、第1引き出し電極73および第2引き出し電極74の材料膜であるメタル膜が形成される。この際、メタル膜は、第1コンタクト孔71および第2コンタクト孔72内に入り込む。この後、メタル膜がパターニングされる。これにより、第8SiO系絶縁膜41B上に、第1引き出し電極73および第2引き出し電極74が形成される。
 この後、第1窒化膜33B上に、第1引き出し電極73、第2引き出し電極74、第8SiO系絶縁膜41Bおよび第1SiO系絶縁膜34Bの露出面を覆うように、第2窒化膜42Bが形成される。そして、第2窒化膜42Bに、第1引き出し電極73の上面の一部を露出させる第1開口75と、第2引き出し電極74の上面の一部を露出させる第2開口76とが形成される。これにより、図3および図8に示されるような第1チップ5Bが得られる。
 図10は、第1チップの第3変形例を説明するための断面図であり、図8に対応する断面図である。図10において、図8の各部に対応する部分には、図8と同じ符号を付して示す。
 図10の第1チップ5Cは、図8の第1チップ5Bとほぼ同様な構成を有している。図10の第1チップ5Cでは、図8の第1チップ5Bと比較して、第1引き出し電極73の代わりに第1上側メタル66Aが形成され、第2引き出し電極74の代わりに、第2上側メタル66Bが形成されている点が異なっている。
 第1上側メタル66Aおよび第2上側メタル66Bは、実抵抗体raどうしを接続したり、実抵抗体raを端子P1~P6に接続したりするために用いられる。また、第1上側メタル66Aおよび第2上側メタル66Bは、配線と端子とを一体的に含んでいてもよい。図10の例では、第2上側メタル66Bは、端子P1および配線152を一体的に含んでいる。第2窒化膜42Bには、第2上側メタル66Bにおける端子P1を構成している部分の上面の一部を露出させるための開口67Aが形成されている。
 図11は、第1チップの第4変形例を説明するための断面図であり、図4に対応する断面図である。図11において、図4の各部に対応する部分には、図4と同じ符号を付して示す。
 図11の第1チップ5Dは、図4の第1チップ5とほぼ同様な構成を有している。図11の第1チップ5Dでは、図4の第1チップ5と比較して、第3SiO系絶縁膜41上に、第1下側メタル61に第4ビア68を介して電気的に接続される第1引き出し電極73Aと、第2下側メタル62に第5ビア69を介して電気的に接続される第2引き出し電極74Aとが形成されている点が異なっている。この場合、図4の第3ビア65および上側メタル66は形成されない。
 また、この場合、第2窒化膜42には、第1引き出し電極73Aの上面の一部を露出させるための開口75Aと、第2引き出し電極74Aの上面の一部を露出させるための開口76Aとが形成されている。
 第1引き出し電極73Aおよび第2引き出し電極74Aは、実抵抗体raどうしを接続するための配線(図3の配線151,156を含む)を接続したり、実抵抗体raを端子P1~P6に接続するための配線(図3の配線152~155,157~160を含む)を接続したりするために用いられる。
 図12は、第1チップの第5変形例を説明するための断面図であり、図6に対応する断面図である。図12において、図6の各部に対応する部分には、図6と同じ符号を付して示す。
 図12の第1チップ5Eは、図6の第1チップ5Aとほぼ同様な構成を有している。図12の第1チップ5Eでは、図6の第1チップ5Aと比較して、第3SiO系絶縁膜41上に、第1下側メタル61に第4ビア68を介して電気的に接続される第1引き出し電極73Bと、第2下側メタル62に第5ビア69を介して電気的に接続される第2引き出し電極74Bとが形成されている点が異なっている。この場合、図6の第3ビア65および上側メタル66は形成されない。
 また、この場合、第2窒化膜42には、第1引き出し電極73Bの上面の一部を露出させるための開口75Bと、第2引き出し電極74Bの上面の一部を露出させるための開口76Bとが形成されている。
 第1引き出し電極73Bおよび第2引き出し電極74Bは、実抵抗体raどうしを接続するための配線(図3の配線151,156を含む)を接続したり、実抵抗体raを端子P1~P6に接続するための配線(図3の配線152~155,157~160を含む)を接続したりするために用いられる。
 以上、第1本開示の実施形態および第1本開示における第1チップ5の第1~第5変形例について説明してきたが、第1本開示はさらに他の実施形態で実施することもできる。
 例えば、前述の第1本開示の実施形態および第1本開示における第1チップ5の第1~第5変形例においては、「SiO系絶縁膜」としてはSiO膜が用いられていたが、「SiO系絶縁膜」としてSiON膜等のSiO膜以外のSiO系絶縁膜が用いられてもよい。また、前述の第1本開示の実施形態および第1本開示における第1チップ5の第1~第5変形例においては、「窒化膜」としては、SiN膜が用いられているが、SiN膜以外の窒化膜が用いられてもよい。
 また、前述の第1本開示における第1チップ5,5A~5Eでは、ダミー抵抗rb(図3参照)が設けられているが、ダミー抵抗rbは設けられていなくてもよい。
 また、図3に示される抵抗体rの配置パターンは一例であり、抵抗体rの配置パターンは図3以外の配置パターンであってもよい。
 [2]第2本開示について
 以下、図1~図3および図13~図25を参照して、第2本開示について説明する。図13~図25に記載された符号は、図4~図12に記載された符号とは無関係である。
 第2本開示の目的は、抵抗体を備えた半導体装置であって、新規な構成でかつ耐湿性の向上化が図れる半導体装置およびその製造方法を提供することである。
 [第2本開示の構成]
 [A1] 基板と、
 前記基板上に形成された下側絶縁膜と、
 前記下側絶縁膜上に形成された抵抗体と、
 前記下側絶縁膜上に前記抵抗体を覆うように形成された中間絶縁膜と、
 前記中間絶縁膜上に形成された上側絶縁膜とを含み、
 前記下側絶縁膜は、第1窒化膜を含み、
 前記中間絶縁膜は、第2窒化膜を含み、
 前記上側絶縁膜は、第1SiO系絶縁膜と、前記第1SiO系絶縁膜上に配置された第3窒化膜を含み、
 前記抵抗体は、前記第1窒化膜と前記第2窒化膜とによって包囲されている、半導体装置。
 この構成では、抵抗体を備えた半導体装置であって、新規な構成でかつ耐湿性の向上化が図れる半導体装置が得られる。
 [A2] 前記下側絶縁膜は、
 前記基板上に形成され、窒化膜とSiO系絶縁膜とが交互に積層された絶縁膜積層構造と、
 前記絶縁膜積層構造上に形成された第2SiO系絶縁膜と、
 前記第2SiO系絶縁膜上に形成された前記第1窒化膜とを含み、
 前記第1窒化膜上に前記抵抗体が形成されている、[A1]に記載の半導体装置。
 [A3] 前記絶縁膜積層構造上に形成された第1メタルおよび第2メタルと、
 前記第2SiO系絶縁膜と前記第1窒化膜との積層膜を貫通し、前記第1メタルと前記抵抗体の一端部とを電気的に接続する第1ビアと、
 前記積層膜を貫通し、前記第2メタルと前記抵抗体の他端部とを電気的に接続する第2ビアとを含む、[A2]に記載の半導体装置。
 [A4] 前記中間絶縁膜が、前記第1窒化膜上に前記抵抗膜を覆うように形成された前記第2窒化膜を含む、[A3]に記載の半導体装置。
 [A5] 前記上側絶縁膜が、前記第2窒化膜上に形成された前記第1SiO系絶縁膜と、前記第1SiO系絶縁膜上に配置されかつ前記第3窒化膜を含む保護膜とを含み、
 前記半導体装置は、
 前記第1SiO系絶縁膜上に形成された第3メタルであって、前記第2SiO系絶縁膜と前記第1窒化膜と前記第2窒化膜と前記第1SiO系絶縁膜との積層膜を貫通する第3ビアを介して、前記第1メタルまたは前記第2メタルに電気的に接続された第3メタルを含む、[A4]に記載の半導体装置。
 [A6] 前記保護膜に、前記第3メタルの上面の一部を露出させる開口が形成されている、[A5]に記載の半導体装置。
 [A7] 前記抵抗体の下面と前記第1窒化膜の上面の間に、第3SiO系絶縁膜が介在している、[A2]~[A6]のいずれかに記載の半導体装置。
 [A8] 前記抵抗体の上面と前記第2窒化膜の下面との間に、前記第1、第2および前記第3SiO系絶縁膜とは異なるSiO系絶縁膜が介在している、[A4]~[A7]のいずれかに記載の半導体装置。
 [A9] 前記下側絶縁膜は、
 前記基板上に形成され、窒化膜とSiO系絶縁膜とが交互に積層された絶縁膜積層構造と、
 前記絶縁膜積層構造上に形成された前記第1窒化膜と、
 前記抵抗体の下面と前記第1窒化膜の上面との間に介在する第4SiO系絶縁膜とを含む、[A1]に記載の半導体装置。
 [A10] 前記第1窒化膜上に形成された第1メタルおよび第2メタルと、
 前記第4SiO系絶縁膜を貫通し、前記第1メタルと前記抵抗体の一端部とを電気的に接続する第1ビアと、
 前記第4SiO系絶縁膜を貫通し、前記第2メタルと前記抵抗体の他端部とを電気的に接続する第2ビアとを含む、[A9]に記載の半導体装置。
 [A11] 前記中間絶縁膜が、前記第1窒化膜上に、前記第4SiO系絶縁膜と前記抵抗膜との積層体、前記第1メタル、前記第2メタルおよび前記第1窒化膜の露出面を覆うように形成された前記第2窒化膜を含む、[A10]に記載の半導体装置。
 [A12] 前記上側絶縁膜が、前記第2窒化膜上に形成された前記第1SiO系絶縁膜と、前記第1SiO系絶縁膜上に配置されかつ前記第3窒化膜を含む保護膜とを含み、
 前記半導体装置は、
 前記第1SiO系絶縁膜上に形成された第3メタルであって、前記第2窒化膜と前記第1SiO系絶縁膜との積層膜を貫通する第3ビアを介して、前記第1メタルまたは前記第2メタルに電気的に接続された第3メタルを含む、[A11]に記載の半導体装置。
 [A13] 前記保護膜に、前記第3メタルの上面の一部を露出させる開口が形成されている、[A12]に記載の半導体装置。
 [A14] 前記抵抗体の上面と前記第2窒化膜の下面との間に、前記第1、第2、第3および第4SiO系絶縁膜とは異なるSiO系絶縁膜が介在している、[A11]~[A13]のいずれかに記載の半導体装置。
 [A15] 前記下側絶縁膜は、
 前記基板上に形成された第5SiO系絶縁膜と、
 前記第5SiO系絶縁膜上に形成された前記第1窒化膜とを含み、
 前記1窒化膜上に前記抵抗体が形成されている、[A1]に記載の半導体装置。
 [A16] 前記中間絶縁膜が、前記1窒化膜上に、前記抵抗体を覆うように形成された前記第2窒化膜を含む、[A15]に記載の半導体装置。
 [A17] 前記上側絶縁膜が、前記第2窒化膜上に形成された前記第1SiO系絶縁膜と、前記第1SiO系絶縁膜上に形成された前記第3窒化膜とを含み、
 前記半導体装置は、
 前記第1SiO系絶縁膜上に形成され、前記抵抗体の一端部に電気的に接続された第1引き出し電極と、
 前記第1SiO系絶縁膜上に形成され、前記抵抗体の他端部に電気的に接続された第2引き出し電極とを含み、
 前記第3窒化膜は、前記第1SiO系絶縁膜上に、前記第1引き出し電極および前記第2引き出し電極を覆うように形成されており、
 前記第3窒化膜に、前記第1引き出し電極の上面の一部を露出させる第1開口と、前記第2引き出し電極の上面の一部を露出させる第2開口が形成されている、[A16]に記載の半導体装置。
 [A18] 前記抵抗体の下面と前記第1窒化膜の上面との間に、第6SiO系絶縁膜が介在している、[A16]または[A17]に記載の半導体装置。
 [A19] 基板上に、第1窒化膜を含む下側絶縁膜を形成する工程と、
 前記下側絶縁膜上に抵抗体を形成する工程と、
 前記下側絶縁膜上に前記抵抗体を覆うように、第2窒化膜を含む中間絶縁膜を形成する工程と、
 前記中間絶縁膜上に、第1SiO系絶縁膜と、前記第1SiO系絶縁膜上に形成される第3窒化膜とを含む上側絶縁膜を形成する工程とを含み、
 前記中間絶縁膜を形成する工程において、前記抵抗体が、前記第1窒化膜と前記第2窒化膜とによって包囲される、半導体装置の製造方法。
 この製造方法では、抵抗体を備えた半導体装置であって、新規な構成でかつ耐湿性の向上化が図れる半導体装置を製造できる。
 [第2本開示の実施形態の詳細な説明]
 以下、図1~図3および図13~図25に基づいて、第2本開示の実施の形態を詳細に説明する。
 図1は、この発明の一実施形態に係る半導体装置を示す図解的な平面図である。図2は、主として、第1チップの概略的な電気的構成と、第2チップの概略的な電気的構成とを示す模式図である。図3は、第1チップの図解的な平面図である。
 図1~図3は、第1本開示の図1~図3と同じなので、その説明を省略する。
 図13は、図3のA-A線に沿う断面図である。
 第1チップ5の断面構造について説明する。
 第1チップ5は、基板21と、基板21上に形成された下側絶縁膜22と、下側絶縁膜22上に形成されかつ抵抗体rを構成する抵抗体23と、下側絶縁膜22上に抵抗体23を覆うように形成された中間絶縁膜24と、中間絶縁膜24に形成された上側絶縁膜25とを含む。
 さらに、第1チップ5は、下側絶縁膜22内に配置された第1下側メタル61および第2下側メタル62と、上側絶縁膜25内に配置された上側メタル66とを含む。ただし、上側メタル66の上面の一部は、上側絶縁膜25から露出している。
 基板21は、例えば、Si基板からなる。基板21の膜厚は、例えば300μm程度である。
 下側絶縁膜22は、基板21上に形成された絶縁膜積層構造31と、絶縁膜積層構造31上に形成された第2SiO系絶縁膜32と、第2SiO系絶縁膜32上に形成された第1窒化膜33とを含む。
 この実施形態および後述する第1チップ5の変形例5A~5Hでは、「SiO系絶縁膜」として、SiOが用いられる。また、この実施形態および後述する第1チップ5の変形例5A~5Hでは、「窒化膜」として、SiN膜が用いられる。
 絶縁膜積層構造31は、SiO系絶縁膜からなる第1絶縁膜31Aと、引っ張り応力を持つ窒化膜からなる第2絶縁膜31Bとが、交互に積層された構造を有する。第1絶縁膜31Aと第2絶縁膜31Bの積層数は任意数であってよく、図13に示されている積層数と異なっていてもよい。2種類の絶縁膜31A,31Bを積層しているのは、第1絶縁膜31Aの成膜によって生じる基板21の反りを、第2絶縁膜31Bの成膜によってコントロールし、絶縁膜を厚く成膜するためである。
 第1絶縁膜31Aの膜厚は、例えば2μm程度であり、第2絶縁膜31Bの膜厚は、例えば0.3μm程度である。絶縁膜積層構造31の厚さは、例えば13.5μm程度である。
 絶縁膜積層構造31上に、複数の下側メタル61,62が配置されている。図13の例では、下側メタル61,62は、-X側端寄りに配置された第1下側メタル61と、第1下側メタル61に対して+X側に配置された第2下側メタル62とを含む。この実施形態では、下側メタル61,62は、Al(アルミニウム)から構成されている。これらの下側メタル61,62は、実抵抗体raどうしを電気的に接続したり、実抵抗体raを端子P1~P6に接続したりするために用いられる。
 第2SiO系絶縁膜32は、絶縁膜積層構造31上に、下側メタル61,62を覆うように形成されている。そして、第2SiO系絶縁膜32上に第1窒化膜33が形成されている。第1窒化膜33は、第2SiO系絶縁膜32上面のほぼ全域に形成されていることが好ましい。第2SiO系絶縁膜32の膜厚は、0.8μm程度である。第1窒化膜33の膜厚は、0.15μm程度である。
 第1窒化膜33上に、抵抗体23が形成されている。抵抗体23は、平面視においてX方向に長い矩形である。抵抗体23は、平面視において、第1下側メタル61Aと第2下側メタル61Bとに跨るようにして配置されている。この実施形態では、抵抗体23は、CrSiから構成されている。
 抵抗体23の下面の-X側端部は、第1窒化膜33および第2SiO系絶縁膜32を連続して貫通する第1ビア63を介して第1下側メタル61に電気的に接続されている。抵抗体23の下面の+X側端部は、第1窒化膜33および第2SiO系絶縁膜32を連続して貫通する第2ビア64を介して第2下側メタル62の-X側端部に電気的に接続されている。この実施形態では、第1ビア63および第2ビア64は、W(タングステン)から構成されている。
 中間絶縁膜24は、第1窒化膜33上に、抵抗体23を覆うように形成された第2窒化膜34からなる。第2窒化膜34は、抵抗体23の露出面ならびに第1窒化膜33の上面の露出面を覆っている。したがって、第2窒化膜34の下面は、抵抗体23を覆っている部分を除いて、第1窒化膜33の上面に接合されている。第2窒化膜34の膜厚は、0.15μm程度である。
 上側絶縁膜25は、第2窒化膜34上に形成された第1SiO系絶縁膜41と、第1SiO系絶縁膜41上に形成された保護膜42とを含む。
 第1SiO系絶縁膜41の膜厚は、0.4μm程度である。第1SiO系絶縁膜41上には、上側メタル66が形成されている。この実施形態および後述する第1チップ5の第1、第2変形例5A,5B(図15、図17参照)では、各上側メタル66は、いずれかの端子P1~P6(図3参照)を含んでいる。上側メタル66は、端子のみを含んでいる場合と、端子と配線とを一体的に含んでいる場合とがある。図13に現れている上側メタル66は、端子P1のみを含んでいる。言い換えれば、図13に現れている上側メタル66は、端子P1を構成している。
 なお、図13には現れていないが、第1下側メタル61に図示しないビアを介して上側メタルが接続されている箇所もある。このような上側メタルとしては、図3の配線154および端子P4を構成する上側メタルおよび図3の配線159および端子P5を構成する上側メタルがある。
 図13に示されている上側メタル66は、平面視において、第2下側メタル62の+X側端部に一部が重なるように配置されている。上側メタル66は、第1SiO系絶縁膜41、第2窒化膜34、第1窒化膜33および第2SiO系絶縁膜32を連続して貫通する第3ビア65を介して、第2下側メタル62の+X側端部に電気的に接続されている。この実施形態では、第3ビア65は、W(タングステン)から構成されている。図13に示されている第2下側メタル62および第3ビア65は、配線152(図3参照)を構成している。
 保護膜42は、第1SiO系絶縁膜41上に、上側メタル66を覆うように形成されている。保護膜42は、下層の保護用SiO系絶縁膜44と、上層の第3窒化膜45との積層膜から構成されている。保護用SiO系絶縁膜44の膜厚は、1μm程度である。第3窒化膜45の膜厚は、1.2μm程度である。なお、保護膜42は、第3窒化膜45のみから構成されていてもよい。
 保護膜42には、上側メタル66の上面の一部を露出させるための開口67が形成されている。この開口により、端子P1~P6に配線を接続するためのパッド部が形成される。
 本実施形態では、第1窒化膜33と第2窒化膜34とによって、全ての抵抗体23が抵抗体23毎に包囲されているので、耐湿性の向上化を図ることができる。
 本実施形態において、第1チップ5を製造する際には、プロセスばらつきによって抵抗体rの抵抗特性がばらつくおそれがある。プロセスばらつきは、例えば、-Y方向または+Y方向というように、一方向に沿って段階的に起こる傾向がある。
 本実施形態では、第1抵抗回路121を構成する実抵抗体群のうちのY方向に隣接する2つの実抵抗体raの間に、第2抵抗回路122を構成する実抵抗体群が配置されている。これにより、第1抵抗回路121内の実抵抗体raの抵抗値の平均値と、第2抵抗回路122内の実抵抗体raの抵抗値の平均値との間に、差が生じにくくなる。この結果、第1抵抗回路121の抵抗値R1に対する第2抵抗回路122の抵抗値R2との比(R2/R1)に誤差が生じにくくなる。
 同様に、本実施形態では、第4抵抗回路124を構成する実抵抗体群のうちのY方向に隣接する2つの実抵抗体raの間に、第3抵抗回路123を構成する実抵抗体群が配置されている。これにより、第4抵抗回路124内の実抵抗体raの抵抗値の平均値と、第3抵抗回路123内の実抵抗体raの抵抗値の平均値との間に、差が生じにくくなる。この結果、第4抵抗回路124の抵抗値R4に対する第3抵抗回路123の抵抗値R3との比(R3/R4)に誤差が生じにくくなる。
 前述したように、第2抵抗回路122を本実施形態のように配置した場合には、第2抵抗回路122と、それに隣接する第1抵抗回路121の実抵抗体raとの間に、高電圧差が発生する。また、第3抵抗回路123を本実施形態のように配置した場合には、第3抵抗回路123と、それに隣接する第4抵抗回路124の実抵抗体raとの間に、高電圧差が発生する。しかし、本実施形態では、高電圧差が発生する箇所に、ダミー抵抗体rbを配置しているので、高電圧差が発生する箇所の電界を緩和することができる。
 なお、図13において、抵抗体23の上面と第2窒化膜34との間に、SiO系絶縁膜が形成されていてもよい。
 図14A~図14Eは、図3および図13に示す第1チップ5の製造工程の一例を示す断面図であって、図13の切断面に対応する断面図である。
 まず、図14Aに示すように、基板21上に、第1絶縁膜31Aと、第2絶縁膜31Bとが交互に積層されることにより、絶縁膜積層構造31が形成される。そして、絶縁膜積層構造31上に、第1下側メタル61および第2下側メタル62の材料膜であるメタル膜(この実施形態ではAl膜)が形成された後、メタル膜がパターニングされる。これにより、絶縁膜積層構造31上に、第1下側メタル61および第2下側メタル62が形成される。
 次に、図14Bに示すように、絶縁膜積層構造31上に第1下側メタル61および第2下側メタル62を覆うように、第2SiO系絶縁膜32が形成される。そして、第2SiO系絶縁膜32上に第1窒化膜33が形成される。これにより、絶縁膜積層構造31、第2SiO系絶縁膜32および第1窒化膜33からなる下側絶縁膜22が得られる。
 次に、図14Cに示すように、第2SiO系絶縁膜32と第1窒化膜33との積層膜に、当該積層膜を貫通しかつ下端が第1下側メタル61および第2下側メタル62に達する第1ビア63および第2ビア64が形成される。そして、第1窒化膜33上に、抵抗体23の材料膜である抵抗材料膜が形成された後、抵抗材料膜がパターニングされることにより、複数の抵抗体23(複数の実抵抗体raおよび複数のダミー抵抗体rb)が形成される。これにより、第1ビア63および第2ビア64の上端が、抵抗体23に接続される。
 次に、図14Dに示すように、第1窒化膜33上に、抵抗体23を覆うように、第2窒化膜34(中間絶縁膜24)が形成される。
 次に、図14Eに示すように、第2窒化膜34上に第1SiO系絶縁膜41が形成される。そして、第2SiO系絶縁膜32と第1窒化膜33と第2窒化膜34と第1SiO系絶縁膜41との積層膜に、当該積層膜を貫通し、下端が第2下側メタル62に達する第3ビア65が形成される。そして、第1SiO系絶縁膜41上に、上側メタル66の材料膜であるメタル膜が形成された後、メタル膜(この実施形態ではAl膜)がパターニングされる。これにより、第1SiO系絶縁膜41上に、上側メタル66が形成される。これにより、第3ビア65の上端が、上側メタル66に接続される。
 この後、第1SiO系絶縁膜41上に、上側メタル66を覆うように、保護膜42が形成される。そして、保護膜42に、上側メタル66の上面の一部を露出させる開口67が形成される。これにより、図3および図13に示されるような第1チップ5が得られる。
 図15は、第1チップの第1変形例を説明するための断面図であり、図13に対応する断面図である。図15において、図13の各部に対応する部分には、図13と同じ符号を付して示す。
 図15の第1チップ5Aの平面図は、図3と同様である。図15の第1チップ5Aでは、抵抗体23の下面と、第1窒化膜33との間に、第3SiO系絶縁膜35が介在している。第3SiO系絶縁膜35の膜厚は、0.15μm程度である。
 図15の第1チップ5Aでは、下側絶縁膜22は、絶縁膜積層構造31と、絶縁膜積層構造31上に形成された第2SiO系絶縁膜32と、第2SiO系絶縁膜32上に形成された第1窒化膜33と、第1窒化膜33上に選択的に形成された第3SiO系絶縁膜35とからなる。
 図15の第1チップ5Aでは、第1ビア63および第2ビア64は、第2SiO系絶縁膜32と第1窒化膜33と第3SiO系絶縁膜35との積層膜を貫通している。
 第1変形例においても、前述の実施形態と同様な効果が得られる。
 図15において、保護膜42は、第3窒化膜45のみから構成されていてもよい。また、図15において、抵抗体23の上面と第2窒化膜34との間に、SiO系絶縁膜が形成されていてもよい。
 図16A~図16Dは、図3および図15に示す第1チップ5Aの製造工程の一例を示す断面図であって、図15の切断面に対応する断面図である。
 第1チップ5Aを製造する場合には、図14Aの工程と同様な工程が行われる。
 次に、図16Aに示すように、絶縁膜積層構造31上に第1下側メタル61および第2下側メタル62を覆うように、第2SiO系絶縁膜32が形成される。そして、第2SiO系絶縁膜32上に第1窒化膜33が形成される。また、第1窒化膜33上面の全域に、第3SiO系絶縁膜35の材料膜であるSiO系材料膜81が形成される。
 次に、図16Bに示すように、第2SiO系絶縁膜32と第1窒化膜33とSiO系材料膜81との積層膜に、当該積層膜を貫通しかつ下端が第1下側メタル61および第2下側メタル62それぞれに達する第1ビア63および第2ビア64が形成される。そして、SiO系材料膜81上に、抵抗体23の材料膜である抵抗材料膜が形成される。
 この後、抵抗材料膜およびSiO系材料膜81がパターニングされることにより、第3SiO系絶縁膜35とその上に形成された抵抗体23とからなる複数の積層体が形成される。これにより、第1ビア63および第2ビア64の上端が、抵抗体23に接続される。これにより、絶縁膜積層構造31、第2SiO系絶縁膜32、第1窒化膜33および第3SiO系絶縁膜35からなる下側絶縁膜22が得られる。
 次に、図16Cに示すように、第1窒化膜33上に、第3SiO系絶縁膜35と抵抗体23との積層体を覆うように、第2窒化膜34(中間絶縁膜24)が形成される。
 次に、図16Dに示すように、第2窒化膜34上に第1SiO系絶縁膜41が形成される。そして、第2SiO系絶縁膜32と第1窒化膜33と第2窒化膜34と第1SiO系絶縁膜41との積層膜に、当該積層膜を貫通し、下端が第2下側メタル62に達する第3ビア65が形成される。そして、第1SiO系絶縁膜41上に、上側メタル66の材料膜であるメタル膜が形成された後、メタル膜がパターニングされる。これにより、第1SiO系絶縁膜41上に、上側メタル66が形成される。これにより、第3ビア65上端が、上側メタル66に接続される。
 この後、第1SiO系絶縁膜41上に、上側メタル66を覆うように、保護膜42が形成される。そして、保護膜42に、上側メタル66の上面の一部を露出させる開口67が形成される。これにより、図3および図15に示されるような第1チップ5Aが得られる。
 図17は、第1チップの第2変形例を説明するための断面図であり、図13に対応する断面図である。図17において、図13の各部に対応する部分には、図13と同じ符号を付して示す。
 図17の第1チップ5Bの平面図は、図3と同様である。図17の第1チップ5Bは、基板21と、基板21上に形成された下側絶縁膜22Bと、下側絶縁膜22B上に形成されかつ抵抗体rを構成する抵抗体23と、下側絶縁膜22B上に抵抗体23を覆うように形成された中間絶縁膜24Bと、中間絶縁膜24B上に形成された上側絶縁膜25Bとを含む。
 さらに、第1チップ5は、下側絶縁膜22B内に配置された第1下側メタル61および第2下側メタル62と、上側絶縁膜25B内に配置された上側メタル66とを含む。ただし、上側メタル66の上面の一部は、上側絶縁膜25Bから露出している。
 下側絶縁膜22Bは、基板21上に形成された絶縁膜積層構造31と、絶縁膜積層構造31上に形成された第1窒化膜33Bと、第1窒化膜33B上に選択的に形成された複数の第4SiO系絶縁膜36とを含む。
 第1窒化膜33Bは、絶縁膜積層構造31上面に形成されている。第1窒化膜33Bは、絶縁膜積層構造31上面のほぼ全域に形成されていることが好ましい。第1窒化膜33Bの膜厚は、0.15μm程度である。
 第1窒化膜33B上に、複数の下側メタル61,62が配置されている。図17の例では、下側メタル61,62は、-X側端寄りに配置された第1下側メタル61と、第1下側メタル61に対して+X側に配置された第2下側メタル62とを含む。
 複数の第4SiO系絶縁膜36は、平面視で各抵抗体23の真下位置に配置されるように形成されている。第4SiO系絶縁膜36の膜厚は、1μm程度である。
 各第4SiO系絶縁膜36上に、抵抗体23が形成されている。抵抗体23は、平面視においてX方向に長い矩形である。抵抗体23は、平面視において、第1下側メタル61Aと第2下側メタル61Bとに跨るようにして配置されている。
 抵抗体23の下面の-X側端部は、第4SiO系絶縁膜36を貫通する第1ビア63を介して第1下側メタル61に電気的に接続されている。抵抗体23の下面の+X側端部は、第4SiO系絶縁膜36を貫通する第2ビア64を介して第2下側メタル62の-X側端部に電気的に接続されている。
 中間絶縁膜24Bは、第1窒化膜33B上に、第4SiO系絶縁膜36と抵抗体23との積層体を覆うように形成された第2窒化膜34Bからなる。第2窒化膜34Bは、第4SiO系絶縁膜36と抵抗体23との積層体の露出面ならびに第1窒化膜33Bの上面の露出面を覆っている。したがって、第2窒化膜34Bの下面は、第4SiO系絶縁膜36と抵抗体23との積層体を覆っている部分を除いて、第1窒化膜33Bの上面に接合されている。第2窒化膜34Bの膜厚は、0.15μm程度である。
 上側絶縁膜25Bは、第2窒化膜34B上に形成された第1SiO系絶縁膜41Bと、第1SiO系絶縁膜41B上に形成された保護膜42Bとを含む。
 第1SiO系絶縁膜41Bの膜厚は、1μm程度である。第1SiO系絶縁膜41B上には、上側メタル66が形成されている。
 図17に示されている上側メタル66は、平面視において、第2下側メタル62の+X側端部に一部が重なるように配置されている。上側メタル66は、第1SiO系絶縁膜41Bおよび第2窒化膜34Bを連続して貫通する第3ビア65を介して、第2下側メタル62の+X側端部に電気的に接続されている。図17に示されている上側メタル66は、端子P1を構成している。
 保護膜42Bは、第1SiO系絶縁膜41B上に、上側メタル66を覆うように形成されている。保護膜42Bは、下層の保護用SiO系絶縁膜44Bと、上層の第3窒化膜45Bとの積層膜から構成されている。保護用SiO系絶縁膜44Bの膜厚は、1μm程度である。第3窒化膜45Bの膜厚は、1.2μm程度である。なお、保護膜42Bは、第3窒化膜45Bのみから構成されていてもよい。
 保護膜42Bには、上側メタル66の上面の一部を露出させるための開口67が形成されている。この開口により、端子P1~P6に配線を接続するためのパッド部が形成される。
 第2変形例においても、前述の実施形態と同様な効果が得られる。
 なお、図17において、抵抗体23の上面と第2窒化膜34Bとの間に、SiO系絶縁膜が形成されていてもよい。
 なお、絶縁膜積層構造31の最上層が第2絶縁膜(窒化膜)31Bである場合には、第1窒化膜33Bとして、絶縁膜積層構造31の最上層の第2絶縁膜31Bが用いられてもよい。この場合は、下側絶縁膜22Bは、基板21上に形成されかつ最上層に第1窒化膜33A(第2絶縁膜31B)を有する絶縁膜積層構造31と、絶縁膜積層構造31上に選択的に形成された複数の第4SiO系絶縁膜36とを含む。
 図18A~図18Eは、図3および図17に示す第1チップ5Bの製造工程の一例を示す断面図であって、図17の切断面に対応する断面図である。
 まず、図18Aに示すように、基板21上に、第1絶縁膜31Aと、第2絶縁膜31Bとが交互に積層されることにより、絶縁膜積層構造31が形成される。そして、絶縁膜積層構造31上に、第1窒化膜33Bが形成される。そして、第1窒化膜33B上に、第1下側メタル61および第2下側メタル62の材料膜であるメタル膜が形成された後、メタル膜がパターニングされる。これにより、第1窒化膜33B上に、第1下側メタル61および第2下側メタル62が形成される。
 次に、図18Bに示すように、第1窒化膜33B上に、第1下側メタル61および第2下側メタル62を覆うように、第4SiO系絶縁膜36の材料膜であるSiO系材料膜82が形成される。そして、SiO系材料膜82に、SiO系材料膜82を貫通しかつ下端が第1下側メタル61および第2下側メタル62に達する第1ビア63および第2ビア64が形成される。
 次に、図18Cに示すように、SiO系材料膜82上に、抵抗体23の材料膜である抵抗材料膜が形成される。この後、抵抗材料膜およびSiO系材料膜82がパターニングされることにより、第4SiO系絶縁膜36とその上に形成された抵抗体23とからなる複数の積層体が形成される。これにより、第1ビア63および第2ビア64の上端が、抵抗体23に接続される。これにより、絶縁膜積層構造31、第1窒化膜33Bおよび第4SiO系絶縁膜36からなる下側絶縁膜22Bが得られる。
 次に、図18Dに示すように、第1窒化膜33B上に、第4SiO系絶縁膜36と抵抗体23との積層体の露出面、第1および第2下側メタル61,62の露出面ならびに第1窒化膜33B上面の露出面を覆うように、第2窒化膜34B(中間絶縁膜24B)が形成される。
 次に、図18Eに示すように、第2窒化膜34B上に第1SiO系絶縁膜41Bが形成される。そして、第2窒化膜34Bと第1SiO系絶縁膜41Bとの積層膜に、当該積層膜を貫通し、下端が第2下側メタル62に達する第3ビア65が形成される。そして、第1SiO系絶縁膜41B上に、上側メタル66の材料膜であるメタル膜が形成された後、メタル膜がパターニングされる。これにより、第1SiO系絶縁膜41B上に、上側メタル66が形成される。これにより、第3ビア65上端が、上側メタル66に接続される。
 この後、第1SiO系絶縁膜41B上に、上側メタル66を覆うように、保護膜42Bが形成される。そして、保護膜42Bに、上側メタル66の上面の一部を露出させる開口67が形成される。これにより、図3および図17に示されるような第1チップ5Bが得られる。
 図19は、第1チップの第3変形例を説明するための断面図であり、図13に対応する断面図である。図19において、図13の各部に対応する部分には、図13と同じ符号を付して示す。
 図19の第1チップ5Cの平面図は、図3と同様である。図19の第1チップ5Cは、基板21と、基板21上に形成された下側絶縁膜22Cと、下側絶縁膜22C上に形成されかつ抵抗体rを構成する抵抗体23と、下側絶縁膜22C上に抵抗体23を覆うように形成された中間絶縁膜24Cと、中間絶縁膜24C上に形成された上側絶縁膜25Cとを含む。
 さらに、第1チップ5Cは、中間絶縁膜24Cと上側絶縁膜25Bとの積層膜内に配置された第1引き出し電極73および第2引き出し電極74を含む。ただし、第1引き出し電極73の上面の一部および第2引き出し電極74の上面の一部は、上側絶縁膜25Cから露出している。
 下側絶縁膜22Cは、基板21上に形成された第5SiO系絶縁膜37と、第5SiO系絶縁膜37上に形成された第1窒化膜33Cとを含む。第1窒化膜33Cは、第5SiO系絶縁膜37上面のほぼ全域に形成されていることが好ましい。第5SiO系絶縁膜37の膜厚は、例えば、6μm程度である。第1窒化膜33Cの膜厚は、例えば、0.15μm程度である。
 第1窒化膜33C上に、抵抗体23が形成されている。抵抗体23は、平面視においてX方向に長い矩形である。この実施形態では、抵抗体23は、CrSiから構成されている。
 中間絶縁膜24Cは、第1窒化膜33C上に、抵抗体23を覆うように形成された第2窒化膜34Cからなる。第2窒化膜34Cの膜厚は、0.15μm程度である。第2窒化膜34Cは、抵抗体23の露出面および第1窒化膜33Cの上面の露出面を覆っている。したがって、第2窒化膜34Cの下面は、抵抗体23を覆っている部分を除いて、第1窒化膜33Cの上面に接合されている。
 上側絶縁膜25Cは、第2窒化膜34C上に形成された第1SiO系絶縁膜41Cと、第1SiO系絶縁膜41C上に形成された第3窒化膜45Cとを含む。
 第2窒化膜34Cと第1SiO系絶縁膜41Cとの積層膜には、抵抗体23の-X側端部の上面の一部を露出させるための第1コンタクト孔71と、抵抗体23の+X側端部の上面の一部を露出させるための第2コンタクト孔72とが形成されている。
 第1SiO系絶縁膜41C上に、第1引き出し電極73と、第2引き出し電極74とが形成されている。第1引き出し電極73は、平面視において、抵抗体23の-X側端部を含む領域に形成されている。第2引き出し電極74は、平面視において、抵抗体23の+X側端部を含む領域に形成されている。
 第1引き出し電極73の一部は、第1コンタクト孔71に入り込み、第1コンタクト孔71内において抵抗体23の-X側端部に接続されている。第2引き出し電極74の一部は、第2コンタクト孔72に入り込み、第2コンタクト孔72内において抵抗体23の+X側端部に接続されている。この実施形態では、第1引き出し電極73および第2引き出し電極74は、Al(アルミニウム)から構成されている。
 第3窒化膜45Cは、第1SiO系絶縁膜41C上に、第1引き出し電極73および第2引き出し電極74を覆うように形成されている。第3窒化膜45Cの膜厚は、1μm程度である。
 第3窒化膜45Cには、第1引き出し電極73の上面の一部を露出させるための第1開口75と、第2引き出し電極74の上面の一部を露出させるための第2開口76とが形成されている。これにより、第1引き出し電極73に、第1開口75から露出した第1パッド部73aが形成されている。同様に、第2引き出し電極74に、第2開口76から露出した第2パッド部74aが形成されている。
 これらのパッド部73a,73bは、実抵抗体raどうしを接続するための配線(図3の配線151,156を含む)を接続したり、実抵抗体raを端子P1~P6に接続するための配線(図3の配線152~155,157~160を含む)を接続したりするために用いられる。
 第3変形例においても、図13の第1チップ5と同様な効果が得られる。
 図20A~図20Dは、図19に示す第1チップ5Cの製造工程の一例を示す断面図であって、図19の切断面に対応する断面図である。
 まず、図20Aに示すように、基板21上に、第5SiO系絶縁膜37が形成される。そして、第5SiO系絶縁膜37上に第1窒化膜33Cが形成される。これにより、第5SiO系絶縁膜37および第1窒化膜33Cからなる下側絶縁膜22Cが得られる。
 次に、図20Bに示すように、第1窒化膜33C上に抵抗体23の材料膜である抵抗材料膜が形成された後、抵抗材料膜がパターニングされることにより、複数の抵抗体23(複数の実抵抗体raおよび複数のダミー抵抗体rb)が形成される。
 次に、図20Cに示すように、第1窒化膜33C上に、抵抗体23を覆うように、第2窒化膜34C(中間絶縁膜24C)が形成される。次に、第2窒化膜34C上に、第1SiO系絶縁膜41Cが形成される。そして、第2窒化膜34Cと第1SiO系絶縁膜41Cとの積層膜に、当該積層膜を貫通しかつ下端が抵抗体23の-X側端部の上面に達する第1コンタクト孔71と、当該積層膜を貫通しかつ下端が抵抗体23の+X側端部の上面に達する第2コンタクト孔72とが形成される。
 次に、図20Dに示すように、第1SiO系絶縁膜41C上に、第1引き出し電極73および第2引き出し電極74の材料膜であるメタル膜が形成される。この際、メタル膜は、第1コンタクト孔71および第2コンタクト孔72内に入り込む。この後、メタル膜がパターニングされる。これにより、第1SiO系絶縁膜41C上に、第1引き出し電極73および第2引き出し電極74が形成される。
 この後、第1SiO系絶縁膜41C上に、第1引き出し電極73および第2引き出し電極74を覆うように、第3窒化膜45Cが形成される。そして、第3窒化膜45Cに、第1引き出し電極73の上面の一部を露出させる第1開口75と、第2引き出し電極74の上面の一部を露出させる第2開口76とが形成される。これにより、図3および図19に示されるような第1チップ5Cが得られる。
 図21は、第1チップの第4変形例を説明するための断面図であり、図19に対応する断面図である。図21において、図19の各部に対応する部分には、図19と同じ符号を付して示す。
 図21の第1チップ5Dの平面図は、図3と同様である。図21の第1チップ5Dでは、抵抗体23の下面と第1窒化膜33Cとの間に、第6SiO系絶縁膜38が介在している。第6SiO系絶縁膜38の膜厚は、0.5μm程度である。
 図21の第1チップ5Dでは、下側絶縁膜22Cは、絶縁膜積層構造31と、絶縁膜積層構造31上に形成された第5SiO系絶縁膜37と、第5SiO系絶縁膜37上に形成された第1窒化膜33Cと、第1窒化膜33C上に選択的に形成された第6SiO系絶縁膜38とからなる。
 第4変形例においても、前述の実施形態と同様な効果が得られる。
 第4変形例に係る第1チップ5Dを製造方法は、次の点を除いて、第3変形例に係る第1チップ5Cの製造方法と同様である。すなわち、第4変形例に係る第1チップ5Dの製造方法では、前述の図20Bの工程において、第1窒化膜33C上に、第6SiO系絶縁膜38の材料膜と、抵抗体23の材料膜とが形成された後、これらの材料膜がパターニングされることにより、第6SiO系絶縁膜38とその上に形成された抵抗体23とからなる複数の積層体が形成される。
 図22は、第1チップの第5変形例を説明するための断面図であり、図19に対応する断面図である。図22において、図19の各部に対応する部分には、図19と同じ符号を付して示す。
 図22の第1チップ5Eは、図19の第1チップ5Cとほぼ同様な構成を有している。図22の第1チップ5Eでは、図19の第1チップ5Dと比較して、第1引き出し電極73の代わりに第1上側メタル66Aが形成され、第2引き出し電極74の代わりに、第2上側メタル66Bが形成されている点が異なっている。
 第1上側メタル66Aおよび第2上側メタル66Bは、実抵抗体raどうしを接続したり、実抵抗体raを端子P1~P6に接続したりするために用いられる。また、第1上側メタル66Aおよび第2上側メタル66Bは、配線と端子とを一体的に含んでいてもよい。図22の例では、第2上側メタル66Bは、端子P1および配線152を一体的に含んでいる。第3窒化膜45Cには、第2上側メタル66Bにおける端子P1を構成している部分の上面の一部を露出させるための開口67Aが形成されている。
 図23は、第1チップの第6変形例を説明するための断面図であり、図13に対応する断面図である。図23において、図13の各部に対応する部分には、図13と同じ符号を付して示す。
 図23の第1チップ5Fは、図13の第1チップ5とほぼ同様な構成を有している。図23の第1チップ5Fでは、図13の第1チップ5と比較して、第1SiO系絶縁膜41上に、第1下側メタル61に第4ビア68を介して電気的に接続される第1引き出し電極73Aと、第2下側メタル62に第5ビア69を介して電気的に接続される第2引き出し電極74Aとが形成されている点が異なっている。この場合、図13の第3ビア65および上側メタル66は形成されない。
 また、この場合、保護膜42には、第1引き出し電極73Aの上面の一部を露出させるための開口75Aと、第2引き出し電極74Aの上面の一部を露出させるための開口76Aとが形成されている。
 第1引き出し電極73Aおよび第2引き出し電極74Aは、実抵抗体raどうしを接続するための配線(図3の配線151,156を含む)を接続したり、実抵抗体raを端子P1~P6に接続するための配線(図3の配線152~155,157~160を含む)を接続したりするために用いられる。
 図24は、第1チップの第7変形例を説明するための断面図であり、図15に対応する断面図である。図24において、図15の各部に対応する部分には、図15と同じ符号を付して示す。
 図24の第1チップ5Gは、図15の第1チップ5Aとほぼ同様な構成を有している。図24の第1チップ5Gでは、図15の第1チップ5Aと比較して、第1SiO系絶縁膜41上に、第1下側メタル61に第4ビア68を介して電気的に接続される第1引き出し電極73Bと、第2下側メタル62に第5ビア69を介して電気的に接続される第2引き出し電極74Bとが形成されている点が異なっている。この場合、図15の第3ビア65および上側メタル66は形成されない。
 また、この場合、保護膜42には、第1引き出し電極73Bの上面の一部を露出させるための開口75Bと、第2引き出し電極74Bの上面の一部を露出させるための開口76Bとが形成されている。
 第1引き出し電極73Bおよび第2引き出し電極74Bは、実抵抗体raどうしを接続するための配線(図3の配線151,156を含む)を接続したり、実抵抗体raを端子P1~P6に接続するための配線(図3の配線152~155,157~160を含む)を接続したりするために用いられる。
 図25は、第1チップの第8変形例を説明するための断面図であり、図17に対応する断面図である。図25において、図17の各部に対応する部分には、図17と同じ符号を付して示す。
 図25の第1チップ5Hは、図17の第1チップ5Bとほぼ同様な構成を有している。図25の第1チップ5Hでは、図17の第1チップ5Bと比較して、第1SiO系絶縁膜41B上に、第1下側メタル61に第4ビア68を介して電気的に接続される第1引き出し電極73Cと、第2下側メタル62に第5ビア69を介して電気的に接続される第2引き出し電極74Cとが形成されている点が異なっている。この場合、図17の第3ビア65および上側メタル66は形成されない。
 また、この場合、保護膜42Bには、第1引き出し電極73Cの上面の一部を露出させるための開口75Cと、第2引き出し電極74Cの上面の一部を露出させるための開口76Cとが形成されている。
 第1引き出し電極73Cおよび第2引き出し電極74Cは、実抵抗体raどうしを接続するための配線(図3の配線151,156を含む)を接続したり、実抵抗体raを端子P1~P6に接続するための配線(図3の配線152~155,157~160を含む)を接続したりするために用いられる。
 以上、第2本開示の実施形態および第2本開示における第1チップ5の第1~第8変形例ついて説明してきたが、第2本開示はさらに他の実施形態で実施することもできる。
 例えば、前述の第2本開示の実施形態および第2本開示における第1チップ5の第1~第8変形例においては、「SiO系絶縁膜」としてはSiO膜が用いられていたが、「SiO系絶縁膜」としてSiON膜等のSiO膜以外のSiO系絶縁膜が用いられてもよい。また、前述の第2本開示の実施形態および第2本開示における第1チップ5の第1~第4変形例においては、「窒化膜」としては、SiN膜が用いられているが、SiN膜以外の窒化膜が用いられてもよい。
 図13、図15および図17の第1チップ5,5A,5Bにおいて、保護膜42,42Bは、第3窒化膜45のみから構成されていてもよい。
 また、前述の第2本開示における第1チップ5,5A~5Hでは、ダミー抵抗rb(図3参照)が設けられているが、ダミー抵抗rbは設けられていなくてもよい。
 また、図3に示される抵抗体rの配置パターンは一例であり、抵抗体rの配置パターンは図3以外の配置パターンであってもよい。
 [3]第3本開示について
 以下、図1~図3および図26~図60を参照して、第3本開示について説明する。図26~図60に記載された符号は、図4~図12に記載された符号および図13~図25に記載された符号とは無関係である。
 第3本開示の目的は、抵抗体を備えた半導体装置であって、新規な構成でかつ耐湿性の向上化が図れる半導体装置およびその製造方法を提供することである。
 [第3本開示の構成]
 [B1] 基板と、
 前記基板上に形成された下側絶縁膜と、
 前記下側絶縁膜上に形成された抵抗体と、
 前記下側絶縁膜上に前記抵抗体を覆うように形成された上側絶縁膜と、
 平面視で、前記抵抗体を取り囲むように配置された金属製のシールリングとを含み、
 前記下側絶縁膜は、第1窒化膜を含み、
 前記上側絶縁膜は、前記下側絶縁膜上に前記抵抗体を覆うように形成された第1SiO系絶縁膜と、前記第1SiO系絶縁膜上に配置されかつ第2窒化膜を含む保護膜とを含み、
 前記シールリングは、前記第1窒化膜と前記第2保護膜との間領域に配置されたメインリング部を少なくとも含む、半導体装置。
 この構成では、抵抗体を備えた半導体装置であって、新規な構成でかつ耐湿性の向上化が図れる半導体装置が得られる。
 [B2] 前記下側絶縁膜は、
 前記基板上に形成され、窒化膜とSiO系絶縁膜とが交互に積層された絶縁膜積層構造と、
 前記絶縁膜積層構造上に形成された第2SiO系絶縁膜と、
 前記第2SiO系絶縁膜上に形成された前記第1窒化膜とを含み、
 前記第1窒化膜上に前記抵抗体が形成されている、[B1]に記載の半導体装置。
 [B3] 前記絶縁膜積層構造上に形成され、前記第2SiO系絶縁膜によって覆われている第1メタルおよび第2メタルと、
 前記第2SiO系絶縁膜と前記第1窒化膜との積層膜を貫通し、前記第1メタルと前記抵抗体の一端部とを電気的に接続する第1ビアと、
 前記積層膜を貫通し、前記第2メタルと前記抵抗体の他端部とを電気的に接続する第2ビアとを含む、[B2]に記載の半導体装置。
 [B4] 前記上側絶縁膜が、前記第1窒化膜上に前記抵抗体を覆うように形成された前記第1SiO系絶縁膜と、
 前記第1SiO系絶縁膜上に形成された前記保護膜とを含む、[B3]に記載の半導体装置。
 [B5] 前記第1SiO系絶縁膜上に形成された第3メタルであって、前記第2SiO系絶縁膜と前記第1窒化膜と前記第1SiO系絶縁膜との積層膜を貫通する第3ビアを介して、前記第1メタルまたは前記第2メタルに電気的に接続された第3メタルを含み、
 前記保護膜は、前記第1SiO系絶縁膜に、前記第3メタルを覆うように形成されている、[B4]に記載の半導体装置。
 [B6] 前記第1窒化膜上に形成された第3SiO系絶縁膜を含み、
 前記抵抗体が、前記第3SiO系絶縁膜上に形成されており、
 前記第1SiO系絶縁膜が、前記第3SiO系絶縁膜上に前記抵抗体を覆うように形成されており、
 前記第1ビアおよび前記第2ビアが、前記第2SiO系絶縁膜と前記第1窒化膜と前記第3SiO系絶縁膜との積層膜を貫通しており、
 前記第3ビアが、前記第2SiO系絶縁膜と前記第1窒化膜と前記第3SiO系絶縁膜と前記第1SiO系絶縁膜との積層膜を貫通している、[B5]に記載の半導体装置。
 [B7] 前記シールリングは、前記絶縁膜積層構造上に形成され、前記第2SiO系絶縁膜によって覆われた下側リング部と、前記第1SiO系絶縁膜上に形成された上側リング部と、下側リング部と上側リング部とを連結するリング本体部とを含み、
 前記上側リング部が前記保護膜によって覆われている、[B5]または[B6]に記載の半導体装置。
 [B8] 前記シールリングは、前記絶縁膜積層構造上に形成され、前記第2SiO系絶縁膜によって覆われた下側リング部と、前記保護膜と下側リング部との間の領域に配置され、下面が前記下側リング部の上面に接合されたリング本体部とから構成されている、[B5]または[B6]に記載の半導体装置。
 [B9] 前記シールリングは、前記第1SiO系絶縁膜の上面と前記第1窒化膜との間領域に配置され、下面が前記第1窒化膜に接触するリング本体部と、前記第1SiO系絶縁膜上に形成され、下面が前記リング本体部の上面に接合された上側リング部とから構成されており、
 前記上側リング部が前記保護膜によって覆われている、[B5]または[B6]に記載の半導体装置。
 [B10] 前記シールリングは、前記第1SiO系絶縁膜の上面と前記第1窒化膜との間領域に配置され、下面が前記第1窒化膜に接触するリング部材から構成されている、[B5]または[B6]に記載の半導体装置。
 [B11] 前記下側絶縁膜は、前記基板上に形成され、窒化膜とSiO系絶縁膜とが交互に積層された絶縁膜積層構造と、前記絶縁膜積層構造上に形成された第1窒化膜と、前記第1窒化膜上に形成された第4SiO系絶縁膜と、前記第4SiO系絶縁膜上に形成された第5SiO系絶縁膜とを含み、
 前記第5SiO系絶縁膜上に前記抵抗体が形成されており、
 前記第4SiO系絶縁膜上に形成され、前記第5SiO系絶縁膜によって覆われた第1メタルおよび第2メタルと、
 前記第5SiO系絶縁膜を貫通し、前記第1メタルと前記抵抗体の一端部とを電気的に接続する第1ビアと、
 前記第5SiO系絶縁膜を貫通し、前記第2メタルと前記抵抗体の他端部とを電気的に接続する第2ビアとを含み、
 前記上側絶縁膜が、前記第1窒化膜上に前記抵抗体を覆うように形成された前記第1SiO系絶縁膜と、
 前記第1SiO系絶縁膜上に形成された前記保護膜とを含む、[B1]に記載の半導体装置。
 [B12] 前記第1SiO系絶縁膜上に形成された第3メタルであって、前記第5SiO系絶縁膜と前記第1SiO系絶縁膜との積層膜を貫通する第3ビアを介して、前記第1メタルまたは前記第2メタルに電気的に接続された第3メタルとを含み、
 前記保護膜は、前記第1SiO系絶縁膜に、前記第3メタルを覆うように形成されている、[B11]に記載の半導体装置。
 [B13] 前記シールリングは、前記第4SiO系絶縁膜上に形成され、前記第5SiO系絶縁膜によって覆われた下側リング部と、前記第1SiO系絶縁膜上に形成された上側リング部と、下側リング部と上側リング部とを連結するリング本体部と、前記第4SiO系絶縁膜内に配置され、上面が下側リング部の下面に接合され、下面が前記第1窒化膜に接触する下端リング部とを含み、
 前記上側リング部が前記保護膜によって覆われている、[B12]に記載の半導体装置。
 [B14] 前記シールリングは、前記第4SiO系絶縁膜上に形成され、前記第5SiO系絶縁膜によって覆われた下側リング部と、前記保護膜と下側リング部との間の領域に配置され、下面が前記下側リング部の上面に接合されたリング本体部と、前記第4SiO系絶縁膜内に配置され、上面が下側リング部の下面に接合され、下面が前記第1窒化膜に接触する下端リング部とから構成されている、[B12]に記載の半導体装置。
 [B15] 前記下側絶縁膜は、前記基板上に形成された第6SiO系絶縁膜と、前記第6SiO系絶縁膜上に形成された前記第1窒化膜とを含み、
 前記第1SiO系絶縁膜上に前記抵抗体が形成されており、
 前記上側絶縁膜が、前記第1窒化膜上に、前記抵抗体を覆うように形成された前記第1SiO系絶縁膜と、前記第1SiO系絶縁膜上に形成された前記保護膜とを含む、[B1]に記載の半導体装置。
 [B16] 前記第1SiO系絶縁膜上に形成され、前記抵抗体の一端部に電気的に接続された第1引き出し電極と、
 前記第1SiO系絶縁膜上に形成され、前記抵抗体の他端部に電気的に接続された第2引き出し電極とを含み、
 前記保護膜は、前記第1SiO系絶縁膜上に、前記第1引き出し電極および前記第2引き出し電極を覆うように形成されており、
 前記保護膜に、前記第1引き出し電極の上面の一部を露出させる第1開口と、前記第2引き出し電極の上面の一部を露出させる第2開口が形成されている、[B15]に記載の半導体装置。
 [B17] 前記第1窒化膜上に形成された第7SiO系絶縁膜を含み、
 前記第7SiO系絶縁膜上に、前記抵抗体が形成されている、[B15]に記載の半導体装置。
 [B18] 前記シールリングは、前記第1SiO系絶縁膜の上面と前記第1窒化膜との間領域に配置され、下面が前記第1窒化膜に接触するリング本体部と、前記第1SiO系絶縁膜上に形成され、下面が前記リング本体部の上面に接合された上側リング部とから構成されており、
 前記上側リング部が前記保護膜によって覆われている、[B16]または[B17]に記載の半導体装置。
 [B19] 前記シールリングは、前記第1SiO系絶縁膜の上面と前記第1窒化膜との間領域に配置され、下面が前記第1窒化膜に接触するリング部材から構成されている、[B16]または[B17]に記載の半導体装置。
 [B20] 基板上に、第1窒化膜を含む下側絶縁膜を形成する工程と、
 前記下側絶縁膜上に抵抗体を形成する工程と、
 前記下側絶縁膜上に前記抵抗体を覆うように、上側絶縁膜を形成する工程と、
 平面視で前記抵抗体を取り囲むように金属製のシールリングを形成する工程とを含み、
 前記上側絶縁膜は、前記下側絶縁膜上に前記抵抗体を覆うように形成された第1SiO系絶縁膜と、前記第1SiO系絶縁膜上に配置されかつ第2窒化膜を含む保護膜とを含み、
 前記シールリングは、前記第1窒化膜と前記第2保護膜との間領域に形成されたメインリング部を少なくとも含む、半導体装置の製造方法。
 この製造方法では、抵抗体を備えた半導体装置であって、新規な構成でかつ耐湿性の向上化が図れる半導体装置を製造できる。
 [第3本開示の実施形態の詳細な説明]
 以下、図1~図3および図26~図60に基づいて、第3本開示の実施の形態を詳細に説明する。
 図1は、この発明の一実施形態に係る半導体装置を示す図解的な平面図である。図2は、主として、第1チップの概略的な電気的構成と、第2チップの概略的な電気的構成とを示す模式図である。図3は、第1チップの図解的な平面図である。
 図1~図3は、第1本開示の図1~図3と同じなので、その説明を省略する。
 図26は、図3のA-A線に沿う断面図である。
 第1チップ5の断面構造について説明する。
 第1チップ5は、基板21と、基板21上に形成された下側絶縁膜22と、下側絶縁膜22上に形成されかつ抵抗体rを構成する抵抗体23と、下側絶縁膜22上に抵抗体23を覆うように形成された上側絶縁膜24と、平面視で、全ての抵抗体23を取り囲むように配置された金属製のシールリング25とを含む。
 シールリング25は、平面視で矩形環状のリング本体部26と、リング本体部26の下面に全長にわたって形成された下側リング部27と、リング本体部26の上面に全長にわたって形成された上側リング部28とから構成されている。下側リング部27は、垂直断面視において、リング本体部26に対して内方および外方に突出している。上側リング部28は、垂直断面視において、リング本体部26に対して内方および外方に突出している。
 さらに、第1チップ5は、下側絶縁膜22内に配置された第1下側メタル61および第2下側メタル62と、上側絶縁膜24内に配置された上側メタル66とを含む。ただし、上側メタル66の上面の一部は、上側絶縁膜24から露出している。
 基板21は、例えば、Si基板からなる。基板21の膜厚は、例えば300μm程度である。
 下側絶縁膜22は、基板21上に形成された絶縁膜積層構造31と、絶縁膜積層構造31上に形成された第2SiO系絶縁膜32と、第2SiO系絶縁膜32上に形成された第1窒化膜33とを含む。
 この実施形態および後述する第1チップ5の第1~第13変形例5A~5Z6では、「SiO系絶縁膜」として、SiOが用いられる。また、この実施形態および後述する第1チップ5の第1~第13変形例5A~5Z6では、「窒化膜」として、SiN膜が用いられる。
 絶縁膜積層構造31は、SiO系絶縁膜からなる第1絶縁膜31Aと、引っ張り応力を持つ窒化膜からなる第2絶縁膜31Bとが、交互に積層された構造を有する。第1絶縁膜31Aと第2絶縁膜31Bの積層数は任意数であってよく、図26に示されている積層数と異なっていてもよい。2種類の絶縁膜31A,31Bを積層しているのは、第1絶縁膜31Aの成膜によって生じる基板21の反りを、第2絶縁膜31Bの成膜によってコントロールし、絶縁膜を厚く成膜するためである。
 第1絶縁膜31Aの膜厚は、例えば2μm程度であり、第2絶縁膜31Bの膜厚は、例えば0.3μm程度である。絶縁膜積層構造31の厚さは、例えば13.5μm程度である。
 絶縁膜積層構造31上に、複数の下側メタル61,62と、下側リング部27とが配置されている。図26の例では、下側メタル61,62は、下側リング部27に囲まれている領域内において、-X側端寄りに配置された第1下側メタル61と、第1下側メタル61に対して+X側に配置された第2下側メタル62とを含む。この実施形態では、下側メタル61,62および下側リング部27は、例えばAl(アルミニウム)から構成されている。これらの下側メタル61,62は、実抵抗体raどうしを電気的に接続したり、実抵抗体raを端子P1~P6に接続したりするために用いられる。
 下側リング部27は、平面視で矩形環状である。下側リング部27は、平面視において、全ての抵抗体23および下側メタル61,62を取り囲むように配置されている。
 第2SiO系絶縁膜32は、絶縁膜積層構造31上に、下側メタル61,62および下側リング部27を覆うように形成されている。そして、第2SiO系絶縁膜32上に第1窒化膜33が形成されている。第1窒化膜33は、第2SiO系絶縁膜32上面のほぼ全域に形成されていることが好ましい。第2SiO系絶縁膜32の膜厚は、0.8μm程度である。第1窒化膜33の膜厚は、0.15μm程度である。
 第1窒化膜33上に、抵抗体23が形成されている。抵抗体23は、平面視においてX方向に長い矩形である。抵抗体23は、平面視において、第1下側メタル61と第2下側メタル62とに跨るようにして配置されている。この実施形態では、抵抗体23は、CrSiから構成されている。
 抵抗体23の下面の-X側端部は、第1窒化膜33および第2SiO系絶縁膜32を連続して貫通する第1ビア63を介して第1下側メタル61に電気的に接続されている。抵抗体23の下面の+X側端部は、第1窒化膜33および第2SiO系絶縁膜32を連続して貫通する第2ビア64を介して第2下側メタル62の-X側端部に電気的に接続されている。この実施形態では、第1ビア63および第2ビア64は、例えば、W(タングステン)から構成されている。
 上側絶縁膜24は、第1窒化膜33上に、抵抗体23を覆うように形成された第1SiO系絶縁膜41と、第1SiO系絶縁膜41上に形成された保護膜42とを含む。第1SiO系絶縁膜41の膜厚は、0.4μm程度である。
 第1SiO系絶縁膜41上には、上側メタル66と上側リング部28とが形成されている。この実施形態では、上側メタル66および上側リング部28は、Al(アルミニウム)から構成されている。
 この実施形態および後述する第1チップ5の第1~第9変形例5A~5Iでは、各上側メタル66は、いずれかの端子P1~P6(図3参照)を含んでいる。上側メタル66は、端子のみを含んでいる場合と、端子と配線とを一体的に含んでいる場合とがある。図26に現れている上側メタル66は、端子P1のみを含んでいる。言い換えれば、図26に現れている上側メタル66は、端子P1を構成している。
 なお、図26には現れていないが、第1下側メタル61に図示しないビアを介して上側メタルが接続されている箇所もある。このような上側メタルとしては、図3の配線154および端子P4を構成する上側メタルおよび図3の配線159および端子P5を構成する上側メタルがある。
 図26に示されている上側メタル66は、平面視において、第2下側メタル62の+X側端部に一部が重なるように配置されている。上側メタル66は、第1SiO系絶縁膜41、第1窒化膜33および第2SiO系絶縁膜32を連続して貫通する第3ビア65を介して、第2下側メタル62の+X側端部に電気的に接続されている。この実施形態では、第3ビア65は、W(タングステン)からなる。図26に示されている第2下側メタル62および第3ビア65は、配線152(図3参照)を構成している。
 上側リング部28は、平面視において、下側リング部27の真上に配置されている。上側リング部28は、第2SiO系絶縁膜32と第1窒化膜33と第1SiO系絶縁膜41との積層膜内に配置されかつ当該積層膜を貫通するリング本体部26を介して、下側リング部27に連結されている。この実施形態では、リング本体部26は、W(タングステン)からなる。
 保護膜42は、第1SiO系絶縁膜41上に上側メタル66および上側リング部28を覆うように形成された保護用SiO系絶縁膜43と、保護用SiO系絶縁膜43上に形成された第2窒化膜44とを含む。第1SiO系絶縁膜41の膜厚は、0.4μm程度である。第2窒化膜44の膜厚は、1.2μm程度である。
 保護膜42には、上側メタル66の上面の一部を露出させるための開口67が形成されている。この開口67により、端子P1~P6に配線を接続するためのパッド部が形成される。
 シールリング25は、保護膜42と第1窒化膜33との間に形成されたメインリング部(本開示のメインリング部に相当する)を有している。この実施形態では、メインリング部は、リング本体部26のうちの第1SiO系絶縁膜41内に配置されている部分26aと上側リング部28とから構成されている。
 本実施形態では、第1窒化膜33と、第2窒化膜44を含む保護膜42と、シールリング25とによって全ての抵抗体23が包囲されているので、耐湿性の向上化を図ることができる。なお、保護膜42は、第2窒化膜44のみから構成されていてもよい。
 本実施形態において、第1チップ5を製造する際には、プロセスばらつきによって抵抗体rの抵抗特性がばらつくおそれがある。プロセスばらつきは、例えば、-Y方向または+Y方向というように、一方向に沿って段階的に起こる傾向がある。
 本実施形態では、第1抵抗回路121を構成する実抵抗体群のうちのY方向に隣接する2つの実抵抗体raの間に、第2抵抗回路122を構成する実抵抗体群が配置されている。これにより、第1抵抗回路121内の実抵抗体raの抵抗値の平均値と、第2抵抗回路122内の実抵抗体raの抵抗値の平均値との間に、差が生じにくくなる。この結果、第1抵抗回路121の抵抗値R1に対する第2抵抗回路122の抵抗値R2との比(R2/R1)に誤差が生じにくくなる。
 同様に、本実施形態では、第4抵抗回路124を構成する実抵抗体群のうちのY方向に隣接する2つの実抵抗体raの間に、第3抵抗回路123を構成する実抵抗体群が配置されている。これにより、第4抵抗回路124内の実抵抗体raの抵抗値の平均値と、第3抵抗回路123内の実抵抗体raの抵抗値の平均値との間に、差が生じにくくなる。この結果、第4抵抗回路124の抵抗値R4に対する第3抵抗回路123の抵抗値R3との比(R3/R4)に誤差が生じにくくなる。
 前述したように、第2抵抗回路122を本実施形態のように配置した場合には、第2抵抗回路122と、それに隣接する第1抵抗回路121の実抵抗体raとの間に、高電圧差が発生する。また、第3抵抗回路123を本実施形態のように配置した場合には、第3抵抗回路123と、それに隣接する第4抵抗回路124の実抵抗体raとの間に、高電圧差が発生する。しかし、本実施形態では、高電圧差が発生する箇所に、ダミー抵抗体rbを配置しているので、高電圧差が発生する箇所の電界を緩和することができる。
 図27A~図27Dは、図3および図26に示す第1チップ5の製造工程の一例を示す断面図であって、図26の切断面に対応する断面図である。
 まず、図27Aに示すように、基板21上に、第1絶縁膜31Aと、第2絶縁膜31Bとが交互に積層されることにより、絶縁膜積層構造31が形成される。そして、絶縁膜積層構造31上に、第1下側メタル61、第2下側メタル62および下側リング部27の材料膜であるメタル膜(この実施形態ではAl膜)が形成された後、メタル膜がパターニングされる。これにより、絶縁膜積層構造31上に、第1下側メタル61、第2下側メタル62および下側リング部27が形成される。
 次に、図27Bに示すように、絶縁膜積層構造31上に、第1下側メタル61、第2下側メタル62および下側リング部27を覆うように、第2SiO系絶縁膜32が形成される。そして、第2SiO系絶縁膜32上に、第1窒化膜33が形成される。これにより、絶縁膜積層構造31、第2SiO系絶縁膜32および第1窒化膜33からなる下側絶縁膜22が得られる。
 次に、図27Cに示すように、第2SiO系絶縁膜32と第1窒化膜33との積層膜に、当該積層膜を貫通しかつ下端が第1下側メタル61および第2下側メタル62にそれぞれ達する第1ビア63および第2ビア64が形成される。そして、第1窒化膜33上に、抵抗体23の材料膜である抵抗材料膜が形成された後、抵抗材料膜がパターニングされることにより、複数の抵抗体23(実抵抗体raおよび複数のダミー抵抗体rb)が形成される。これにより、第1ビア63および第2ビア64の上端が、抵抗体23に接続される。
 次に、図27Dに示すように、第1窒化膜33上に、抵抗体23を覆うように第1SiO系絶縁膜41が形成される。次に、第2SiO系絶縁膜32と第1窒化膜33と第1SiO系絶縁膜41との積層膜に、当該積層膜を貫通しかつ下端が第2下側メタル62に達する第3ビア65と、当該積層膜を貫通しかつ下端が下側リング部27に接合されたリング本体部26とが形成される。この実施形態では、第3ビア65およびリング本体部26は、W(タングステン)から構成されている。
 次に、図27Eに示すように、第1SiO系絶縁膜41上に、上側メタル66および上側リング部28の材料膜であるメタル膜(この実施形態では、Al膜)が形成された後、メタル膜がパターニングされる。これにより、第1SiO系絶縁膜41上に、上側メタル66および上側リング部28が形成される。これにより、第3ビア65の上端が、上側メタル66に接続される。また、リング本体部26の上面が、上側リング部28の下面に接合される。
 この後、第1窒化膜33上に、上側メタル66およびリング本体部26を覆うように、保護用SiO系絶縁膜43および第2窒化膜44がその順に形成される。これにより、保護用SiO系絶縁膜43と第2窒化膜44との積層膜である保護膜42が得られる。そして、保護膜42に、上側メタル66の上面の一部を露出させる開口67が形成される。これにより、図3および図26に示されるような第1チップ5が得られる。
 図28は、第1チップの第1変形例を説明するための断面図であり、図26に対応する断面図である。図28において、図26の各部に対応する部分には、図26と同じ符号を付して示す。
 図28の第1チップ5Aの平面図は、図3と同様である。図28の第1チップ5Aでは、シールリング25Aの構成が、図26の第1チップ5のシールリング25と異なっている。具体的には、シールリング25Aは、図26に記載のシールリング25における上側リング部28を備えていない。つまり、シールリング25Aは、図26に記載のシールリング25におけるリング本体部26と下側リング部27とから構成されている。
 図28の第1チップ5Aでは、本開示のメインリング部は、リング本体部26のうちの第1SiO系絶縁膜41内に配置されている部分26aから構成されている。
 第1変形例では、第1窒化膜33と、第2窒化膜44を含む保護膜42と、シールリング25Aとによって全ての抵抗体23が包囲されているので、耐湿性の向上化を図ることができる。なお、保護膜42は、第2窒化膜44のみから構成されていてもよい。
 図28の第1チップ5Aの製造方法は、図26の第1チップ5の製造方法に比べて、第1SiO系絶縁膜41上に上側リング部28が形成されない点が異なるだけなので、その説明を省略する。
 図29は、第1チップの第2変形例を説明するための断面図であり、図26に対応する断面図である。図29において、図26の各部に対応する部分には、図26と同じ符号を付して示す。
 図29の第1チップ5Bの平面図は、図3と同様である。図29の第1チップ5Bは、シールリング25Bの構成が、図26の第1チップ5のシールリング25と異なっている。具体的には、シールリング25Bは、第1SiO系絶縁膜41内に配置されたリング本体部26Bと、第1SiO系絶縁膜41上に配置された上側リング部28とから構成されている。つまり、シールリング25Bは、図26に記載のシールリング25の下側リング部27と、図26に記載のシールリング25のリング本体部26における第1SiO系絶縁膜41よりも下方の部分を備えていない。
 リング本体部26Bの下面は、第1窒化膜33の上面に接触している。リング本体部26Bの上面は、上側リング部28の下面に接合されている。
 図29の第1チップ5Bでは、本開示のメインリング部は、リング本体部26Bと上側リング部28とから構成されている。
 第2変形例では、第1窒化膜33と、第2窒化膜44を含む保護膜42と、シールリング25Bとによって全ての抵抗体23が包囲されているので、耐湿性の向上化を図ることができる。なお、保護膜42は、第2窒化膜44のみから構成されていてもよい。
 図29の第1チップ5Bの製造方法は、図26の第1チップ5の製造方法に比べて、下側リング部27とリング本体部26における第1SiO系絶縁膜41よりも下方の部分が形成されない点が異なるだけなので、その説明を省略する。
 図30は、第1チップの第3変形例を説明するための断面図であり、図26に対応する断面図である。図30において、図26の各部に対応する部分には、図26と同じ符号を付して示す。
 図30の第1チップ5Cの平面図は、図3と同様である。図30の第1チップ5Cは、シールリング25Cの構成が、図26の第1チップ5のシールリング25と異なっている。具体的には、シールリング25Cは、前述した図29におけるリング本体部26Bのみから構成されている。つまり、シールリング25Cは、第1SiO系絶縁膜41内に配置されたリング部材から構成されている。言い換えれば、シールリング25Cは、図26に記載のシールリング25の下側リング部27と、図26に記載のシールリング25のリング本体部26における第1SiO系絶縁膜41よりも下方の部分と、上側リング部28とを備えていない。
 図30の第1チップ5Cでは、シールリング25Cの全体が、本開示のメインリング部に相当する。
 第3変形例では、第1窒化膜33と、第2窒化膜44を含む保護膜42と、シールリング25Cとによって全ての抵抗体23が包囲されているので、耐湿性の向上化を図ることができる。なお、保護膜42は、第2窒化膜44のみから構成されていてもよい。
 図30の第1チップ5Cの製造方法は、図26の第1チップ5の製造方法に比べて、下側リング部27と、リング本体部26における第1SiO系絶縁膜41よりも下方の部分と、上側リング部28とが形成されない点が異なるだけなので、その説明を省略する。
 図31は、第1チップの第4変形例を説明するための断面図であり、図26に対応する断面図である。図31において、図26の各部に対応する部分には、図26と同じ符号を付して示す。
 図31の第1チップ5Dの平面図は、図3と同様である。図31の第1チップ5Dでは、第1窒化膜33上に第3SiO系絶縁膜34が形成されており、第3SiO系絶縁膜34上に抵抗体23が形成されている点が、図26の第1チップ5と異なっている。これにより、シールリング25Dの構成も、図26の第1チップ5のシールリング25と異なっている。
 図31の第1チップ5Dでは、下側絶縁膜22Dは、基板21上に形成された絶縁膜積層構造31と、絶縁膜積層構造31上に形成された第2SiO系絶縁膜32と、第2SiO系絶縁膜32上に形成された第1窒化膜33と、第1窒化膜33上に形成された第3SiO系絶縁膜34とから構成されている。
 第1ビア63および第2ビア64は、第2SiO系絶縁膜32と第1窒化膜33と第3SiO系絶縁膜34との積層膜を貫通している。第3ビア65は、第2SiO系絶縁膜32と第1窒化膜33と第3SiO系絶縁膜34と第1SiO系絶縁膜41との積層膜を貫通している。
 シールリング25Dは、リング本体部26Dが図26の第1チップ5のシールリング25と異なっている。具体的には、リング本体部26Dは、第2SiO系絶縁膜32と第1窒化膜33と第3SiO系絶縁膜34と第1SiO系絶縁膜41との積層膜を貫通している。
 図31の第1チップ5Dでは、本開示のメインリング部は、リング本体部26Dのうちの第3SiO系絶縁膜34と第1SiO系絶縁膜41との積層膜内に配置されている部分26Daと、上側リング部28とから構成されている。
 第4変形例では、第1窒化膜33と、第2窒化膜44を含む保護膜42と、シールリング25Dとによって全ての抵抗体23が包囲されているので、耐湿性の向上化を図ることができる。なお、保護膜42は、第2窒化膜44のみから構成されていてもよい。
 図31の第1チップ5Dの製造方法は、図26の第1チップ5の製造方法に比べて、第1窒化膜33上に第3SiO系絶縁膜34が形成される点と、それに伴って、リング本体部26D、第1ビア63、第2ビア64および第3ビア65が第3SiO系絶縁膜34を貫通するように形成される点が異なるだけなので、その説明を省略する。
 図32は、第1チップの第5変形例を説明するための断面図である。図32の第1チップ5Eの断面構造は、図31の第1チップ5Dの断面構造と類似している。図32において、図31の各部に対応する部分には、図31と同じ符号を付して示す。
 図32の第1チップ5Eの平面図は、図3と同様である。図32の第1チップ5Eでは、シールリング25Aの構成が、図31の第1チップ5Dのシールリング25Dと異なっている。具体的には、シールリング25Eは、図31に記載のシールリング25Dにおける上側リング部28を備えていない。つまり、シールリング25Eは、図31に記載のシールリング25Dにおけるリング本体部26Dと下側リング部27とから構成されている。
 図32の第1チップ5Eでは、本開示のメインリング部は、リング本体部26Dのうちの第3SiO系絶縁膜34と第1SiO系絶縁膜41との積層膜内に配置されている部分26Daから構成されている。
 第5変形例では、第1窒化膜33と、第2窒化膜44を含む保護膜42と、シールリング25Eとによって全ての抵抗体23が包囲されているので、耐湿性の向上化を図ることができる。なお、保護膜42は、第2窒化膜44のみから構成されていてもよい。
 図32の第1チップ5Eの製造方法は、図31の第1チップ5Dの製造方法に比べて、第1SiO系絶縁膜41上に上側リング部28が形成されない点が異なるだけなので、その説明を省略する。
 図33は、第1チップの第6変形例を説明するための断面図である。図33の第1チップ5Fの断面構造は、図31の第1チップ5Dの断面構造と類似している。図33において、図31の各部に対応する部分には、図31と同じ符号を付して示す。
 図33の第1チップ5Fの平面図は、図3と同様である。図33の第1チップ5Fは、シールリング25Fの構成が、図31の第1チップ5Dのシールリング25Dと異なっている。具体的には、シールリング25Fは、第3SiO系絶縁膜34と第1SiO系絶縁膜41との積層膜内に配置されたリング本体部26Fと、第1SiO系絶縁膜41上に配置された上側リング部28とから構成されている。つまり、シールリング25Fは、図31に記載のシールリング25Dの下側リング部27と、図31に記載のシールリング25Dのリング本体部26Dにおける第3SiO系絶縁膜34よりも下方の部分を備えていない。
 リング本体部26Fの下面は、第1窒化膜33の上面に接触している。リング本体部26Fの上面は、上側リング部28の下面に接合されている。
 図33の第1チップ5Fでは、本開示のメインリング部は、リング本体部26Fと上側リング部28とから構成されている。
 第6変形例では、第1窒化膜33と、第2窒化膜44を含む保護膜42と、シールリング25Fとによって全ての抵抗体23が包囲されているので、耐湿性の向上化を図ることができる。なお、保護膜42は、第2窒化膜44のみから構成されていてもよい。
 図33の第1チップ5Fの製造方法は、図31の第1チップ5Dの製造方法に比べて、下側リング部27とリング本体部26Dにおける第3SiO系絶縁膜34よりも下方の部分が形成されない点が異なるだけなので、その説明を省略する。
 図34は、第1チップの第7変形例を説明するための断面図である。図34の第1チップ5Gの断面構造は、図31の第1チップ5Dの断面構造と類似している。図34において、図31の各部に対応する部分には、図31と同じ符号を付して示す。
 図34の第1チップ5Gの平面図は、図3と同様である。図34の第1チップ5Gは、シールリング25Gの構成が、図31の第1チップ5Dのシールリング25Dと異なっている。具体的には、シールリング25Gは、前述した図33におけるリング本体部26Fのみから構成されている。つまり、シールリング25Cは、第3SiO系絶縁膜34と第1SiO系絶縁膜41との積層膜内に配置されている。言い換えれば、シールリング25Gは、図31に記載のシールリング25Dの下側リング部27と、図31に記載のシールリング25Dのリング本体部26Dにおける第3SiO系絶縁膜34よりも下方の部分と、上側リング部28とを備えていない。
 図34の第1チップ5Gでは、シールリング25Fの全体が、本開示のメインリング部に相当する。
 第7変形例では、第1窒化膜33と、第2窒化膜44を含む保護膜42と、シールリング25Gとによって全ての抵抗体23が包囲されているので、耐湿性の向上化を図ることができる。なお、保護膜42は、第2窒化膜44のみから構成されていてもよい。
 図34の第1チップ5Gの製造方法は、図31の第1チップ5Dの製造方法に比べて、下側リング部27と、リング本体部26Dにおける第3SiO系絶縁膜34よりも下方の部分と、上側リング部28とが形成されない点が異なるだけなので、その説明を省略する。
 図35は、第1チップの第8変形例を説明するための断面図である。図35において、図26の各部に対応する部分には、図26と同じ符号を付して示す。
 図35の第1チップ5Hの平面図は、図3と同様である。図35の第1チップ5Hは、基板21と、基板21上に形成された下側絶縁膜22Hと、下側絶縁膜22上に形成されかつ抵抗体rを構成する抵抗体23と、下側絶縁膜22上に抵抗体23を覆うように形成された上側絶縁膜24と、平面視で、全ての抵抗体23を取り囲むように配置された金属製のシールリング25Hとを含む。
 シールリング25Hは、平面視で矩形環状のリング本体部26Hと、リング本体部26Hの下面に全長にわたって形成された下側リング部27Hと、リング本体部26Hの上面に全長にわたって形成された上側リング部28Hと、下側リング部27Hの下面に全長にわたって形成された下端リング部29Hとから構成されている。
 下側リング部27は、垂直断面視において、リング本体部26に対して内方および外方に突出している。下端リング部29Hは、垂直断面視において、下側リング部27の下面の幅中央部に形成されており、下側リング部27の下面から下方に突出している。上側リング部28は、垂直断面視において、リング本体部26に対して内方および外方に突出している。
 さらに、第1チップ5Hは、下側絶縁膜22H内に配置された第1下側メタル61および第2下側メタル62と、上側絶縁膜24内に配置された上側メタル66とを含む。ただし、上側メタル66の上面の一部は、上側絶縁膜24から露出している。
 下側絶縁膜22は、基板21上に形成された絶縁膜積層構造31と、絶縁膜積層構造31上に形成された第1窒化膜33と、第1窒化膜33上に形成された第4SiO系絶縁膜35と、第4SiO系絶縁膜35上に形成された第5SiO系絶縁膜36とを含む。
 第1窒化膜33の膜厚は、0.15μm程度である。第4SiO系絶縁膜35の膜厚は、0.5μm程度である。第5SiO系絶縁膜36の膜厚は、0.8μm程度である。
 第4SiO系絶縁膜35内に下端リング部29Hが配置されている。下端リング部29Hは、平面視で矩形環状である。下端リング部29Hは、平面視において、下側メタル61,62、抵抗体23および上側メタル66を含む領域を取り囲むように形成されている。下端リング部29Hは、第4SiO系絶縁膜35を貫通しており、その下端は、第1窒化膜33に接触している。この実施形態では、下端リング部29Hは、W(タングステン)から構成されている。
 第4SiO系絶縁膜35上に、複数の下側メタル61,62と、下側リング部27Hとが配置されている。下側リング部27Hは、下端リング部29Hの真上に配置されている。下端リング部29Hの上面が、下側リング部27Hの下面の幅中央部に接合されている。この実施形態では、下側メタル61,62および下側リング部27Hは、Al(アルミニウム)から構成されている。
 第5SiO系絶縁膜36は、第4SiO系絶縁膜35上に、下側メタル61,62および下側リング部27Hを覆うように形成されている。
 第5SiO系絶縁膜36上に、抵抗体23が形成されている。抵抗体23の下面の-X側端部は、第5SiO系絶縁膜36を貫通する第1ビア63を介して第1下側メタル61の-X側端部に電気的に接続されている。抵抗体23の下面の+X側端部は、第5SiO系絶縁膜36を貫通する第2ビア64を介して第2下側メタル62に電気的に接続されている。この実施形態では、第1ビア63および第2ビア64は、例えば、W(タングステン)から構成されている。
 上側絶縁膜24は、第5SiO系絶縁膜36上に、抵抗体23を覆うように形成された第1SiO系絶縁膜41と、第1SiO系絶縁膜41上に形成された保護膜42とを含む。
 第1SiO系絶縁膜41上には、上側メタル66と上側リング部28Hとが形成されている。この実施形態では、上側メタル66および上側リング部28Hは、Al(アルミニウム)から構成されている。
 上側メタル66は、第1SiO系絶縁膜41および第5SiO系絶縁膜36を連続して貫通する第3ビア65を介して、第2下側メタル62の+X側端部に電気的に接続されている。この実施形態では、第3ビア65は、W(タングステン)からなる。
 上側リング部28Hは、平面視において、下側リング部27Hの真上に配置されている。上側リング部28Hは、第5SiO系絶縁膜36と第1SiO系絶縁膜41との積層膜内に配置されたリング本体部26Hを介して、下側リング部27Hに連結されている。この実施形態では、リング本体部26Hは、W(タングステン)からなる。
 保護膜42は、SiO系絶縁膜41上に上側メタル66および上側リング部28Hを覆うように形成された保護用SiO系絶縁膜43と、保護用SiO系絶縁膜43上に形成された第2窒化膜44とを含む。
 保護膜42には、上側メタル66の上面の一部を露出させるための開口67が形成されている。この開口67により、端子P1~P6に配線を接続するためのパッド部が形成される。
 この実施形態では、シールリング25Hの全体が、本開示のメインリング部に相当する。
 第8変形例では、第1窒化膜33と、第2窒化膜44を含む保護膜42と、シールリング25Hとによって全ての抵抗体23が包囲されているので、耐湿性の向上化を図ることができる。なお、保護膜42は、第2窒化膜44のみから構成されていてもよい。
 なお、絶縁膜積層構造31の最上層が第2絶縁膜(窒化膜)31Bである場合には、第1窒化膜33として、絶縁膜積層構造31の最上層の第2絶縁膜31Bが用いられてもよい。この場合は、下側絶縁膜22は、基板21上に形成されかつ最上層に第1窒化膜33A(第2絶縁膜31B)を有する絶縁膜積層構造31と、絶縁膜積層構造31上に形成された第4SiO系絶縁膜35と、第4SiO系絶縁膜35上に形成された第5SiO系絶縁膜36とを含む。
 図36A~図36Fは、図3および図35に示す第1チップ5Hの製造工程の一例を示す断面図であって、図35の切断面に対応する断面図である。
 まず、図36Aに示すように、基板21上に、第1絶縁膜31Aと、第2絶縁膜31Bとが交互に積層されることにより、絶縁膜積層構造31が形成される。そして、絶縁膜積層構造31上に、第1窒化膜33および第4SiO系絶縁膜35がその順に形成される。そして、第4SiO系絶縁膜35内に、第4SiO系絶縁膜35を貫通し、第1窒化膜33に達する下端リング部29Hが形成される。
 次に、図36Bに示すように、第4SiO系絶縁膜35上に、第1下側メタル61、第2下側メタル62および下側リング部27Hの材料膜であるメタル膜(この実施形態ではAl膜)が形成された後、メタル膜がパターニングされる。これにより、第4SiO系絶縁膜35に、第1下側メタル61、第2下側メタル62および下側リング部27Hが形成される。これにより、下端リング部29Hの上面の幅中央部が、下側リング部27Hの下面に接合される。
 次に、図36Cに示すように、第4SiO系絶縁膜35上に、第1下側メタル61、第2下側メタル62および下側リング部27Hを覆うように、第5SiO系絶縁膜36が形成される。これにより、絶縁膜積層構造31、第1窒化膜33、第4SiO系絶縁膜35および第5SiO系絶縁膜36からなる下側絶縁膜22Hが得られる。
 次に、図36Dに示すように、第5SiO系絶縁膜36に、第5SiO系絶縁膜36を貫通しかつ下端が第1下側メタル61および第2下側メタル62に達する第1ビア63および第2ビア64が形成される。そして、第5SiO系絶縁膜36上に、抵抗体23の材料膜である抵抗材料膜が形成された後、抵抗材料膜がパターニングされることにより、複数の抵抗体23(実抵抗体raおよび複数のダミー抵抗体rb)が形成される。これにより、第1ビア63および第2ビア64の上端が、抵抗体23に接続される。
 次に、図36Eに示すように、第5SiO系絶縁膜36上に、抵抗体23を覆うように第1SiO系絶縁膜41が形成される。次に、第5SiO系絶縁膜36と第1SiO系絶縁膜41との積層膜に、当該積層膜を貫通しかつ下端が第2下側メタル62に達する第3ビア65と、当該積層膜を貫通しかつ下面が下側リング部27Hに接合されるリング本体部26Hとが形成される。
 次に、図36Fに示すように、第1SiO系絶縁膜41上に、上側メタル66および上側リング部28Hの材料膜であるメタル膜(この実施形態では、Al膜)が形成された後、メタル膜がパターニングされる。これにより、第1SiO系絶縁膜41上に、上側メタル66および上側リング部28Hが形成される。これにより、第3ビア65の上端が、上側メタル66に接続される。また、リング本体部26Hの上面が、上側リング部28Hの下面に接合される。
 この後、第1SiO系絶縁膜41上に、上側メタル66およびリング本体部26Hを覆うように、保護用SiO系絶縁膜43および第2窒化膜44がその順に形成される。これにより、保護用SiO系絶縁膜43と第2窒化膜44との積層膜である保護膜42が得られる。そして、保護膜42に、上側メタル66の上面の一部を露出させる開口67が形成される。これにより、図3および図35に示されるような第1チップ5が得られる。
 図37は、第1チップの第9変形例を説明するための断面図である。図37の第1チップ5Iの断面構造は、図35の第1チップ5Hの断面構造と類似している。図37において、図35の各部に対応する部分には、図35と同じ符号を付して示す。
 図37の第1チップ5Iの平面図は、図3と同様である。図37の第1チップ5Iでは、シールリング25Iの構成が、図35の第1チップ5Hのシールリング25Hと異なっている。具体的には、シールリング25Iは、図35に記載のシールリング25Hにおける上側リング部28Hを備えていない。つまり、シールリング25Iは、図35に記載のシールリング25Hにおけるリング本体部26Hと下側リング部27Hと下端リング部29Hとから構成されている。
 図37の第1チップ5Iでは、シールリング25Iの全体が、本開示のメインリング部に相当する。
 第9変形例では、第1窒化膜33と、第2窒化膜44を含む保護膜42と、シールリング25Iとによって全ての抵抗体23が包囲されているので、耐湿性の向上化を図ることができる。なお、保護膜42は、第2窒化膜44のみから構成されていてもよい。
 図37の第1チップ5Iの製造方法は、図35の第1チップ5Hの製造方法に比べて、第1SiO系絶縁膜41上に上側リング部28Hが形成されない点が異なるだけなので、その説明を省略する。
 図38は、第1チップの第10変形例を説明するための断面図である。図38において、図26の各部に対応する部分には、図26と同じ符号を付して示す。
 図38の第1チップ5Jの平面図は、図3と同様である。図38の第1チップ5Jは、基板21と、基板21上に形成された下側絶縁膜22Jと、下側絶縁膜22上に形成されかつ抵抗体rを構成する抵抗体23と、下側絶縁膜22J上に抵抗体23を覆うように形成された上側絶縁膜24Jと、平面視で、全ての抵抗体23を取り囲むように形成された金属製のシールリング25Jとを含む。
 さらに、第1チップ5Jは、上側絶縁膜24J内に配置された第1引き出し電極73および第2引き出し電極74を含む。ただし、第1引き出し電極73の上面の一部および第2引き出し電極74の上面の一部は、上側絶縁膜24Jから露出している。
 シールリング25Jは、平面視で矩形環状のリング本体部26Jと、リング本体部26Jの上面に全長にわたって形成された上側リング部28Jとから構成されている。上側リング部28Jは、垂直断面視において、リング本体部26Jに対して内方および外方に突出している。この実施形態では、リング本体部26Jと上側リング部28Jとは、一体的に形成されている。リング本体部26Jと上側リング部28Jとは、Al(アルミニウム)から構成されている。
 下側絶縁膜22Jは、基板21上に形成された第6SiO系絶縁膜37と、第6SiO系絶縁膜37上に形成された第1窒化膜33とを含む。第6SiO系絶縁膜37の膜厚は、6μm程度である。第1窒化膜33の膜厚は、0.15μm程度である。
 第1窒化膜33上に、抵抗体23が形成されている。抵抗体23は、平面視においてX方向に長い矩形である。抵抗体23は、例えばCrSiから構成されている。
 上側絶縁膜24Jは、第1窒化膜33上に抵抗体23を覆うように形成された第1SiO系絶縁膜41Jと、第1SiO系絶縁膜41上に形成された保護膜42Jとを含む。保護膜42Jは、第1SiO系絶縁膜41J上に形成された第2窒化膜44Jからなる。第1SiO系絶縁膜41Jの膜厚は、0.3μm程度である。第2窒化膜44Jの膜厚は、1μm程度である。
 第1SiO系絶縁膜41Jには、抵抗体23の-X側端部の上面の一部を露出させるための第1コンタクト孔71と、抵抗体23の+X側端部の上面の一部を露出させるための第2コンタクト孔72とが形成されている。さらに、第1SiO系絶縁膜41Jには、全ての抵抗体23を取り囲むように、平面視で矩形環状の環状孔91が形成されている。環状孔91は、第1SiO系絶縁膜41Jを貫通し、第1窒化膜33に達している。
 第1SiO系絶縁膜41J上に、第1引き出し電極73と、第2引き出し電極74と、シールリング25Jが形成されている。
 第1引き出し電極73は、平面視において、抵抗体23の-X側端部を含む領域に形成されている。第2引き出し電極74は、平面視において、抵抗体23の+X側端部を含む領域に形成されている。第1引き出し電極73の一部は、第1コンタクト孔71に入り込み、第1コンタクト孔71内において抵抗体23の-X側端部に接続されている。第2引き出し電極74の一部は、第2コンタクト孔72に入り込み、第2コンタクト孔72内において抵抗体23の+X側端部に接続されている。この実施形態では、第1引き出し電極73および第2引き出し電極74は、Al(アルミニウム)から構成されている。
 シールリング25Jは、平面視で矩形環状であり、環状孔91を覆うように配置されている。シールリング25Jの一部は、環状孔91に入り込み、環状孔91内において第1窒化膜33に接合されている。これにより、シールリング25Jは、環状孔91内に配置されたリング本体部26Jと、リング本体部26Jに接続されかつ第1SiO系絶縁膜41上に配置された上側リング部28Jとから構成される。リング本体部26Jと上側リング部28Jとは、一体的に形成されている。この実施形態では、シールリング25Jは、Al(アルミニウム)から構成されている。
 第2窒化膜44J(保護膜42J)は、第1SiO系絶縁膜41上に、第1引き出し電極73、第2引き出し電極74およびシールリング25Jを覆うように形成されている。
 第2窒化膜44J(保護膜42J)には、第1引き出し電極73の上面の一部を露出させるための第1開口75と、第2引き出し電極74の上面の一部を露出させるための第2開口76とが形成されている。これにより、第1引き出し電極73に、第1開口75から露出した第1パッド部73aが形成されている。同様に、第2引き出し電極74に、第2開口76から露出した第2パッド部74aが形成されている。
 これらのパッド部73a,73bは、実抵抗体raどうしを接続するための配線(図3の配線151,156を含む)を接続したり、実抵抗体raを端子P1~P6に接続するための配線(図3の配線152~155,157~160を含む)を接続したりするために用いられる。
 図38の第1チップ5Jでは、シールリング25Jの全体が、本開示のメインリング部に相当する。
 第10変形例では、第1窒化膜33と、第2窒化膜44Jからなる保護膜42と、シールリング25Jとによって全ての抵抗体23が包囲されているので、耐湿性の向上化を図ることができる。
 図39A~図39Cは、図3および図38に示す第1チップ5Jの製造工程を示す断面図であって、図38の切断面に対応する断面図である。
 まず、図39Aに示すように、基板21上に、第6SiO系絶縁膜37が形成される。そして、第6SiO系絶縁膜37上に第1窒化膜33が形成される。これにより、第6SiO系絶縁膜37および第1窒化膜33からなる下側絶縁膜22Jが得られる。この後、第1窒化膜33上に、抵抗体23の材料膜である抵抗材料膜が形成された後、抵抗材料膜がパターニングされることにより、複数の抵抗体23(実抵抗体raおよび複数のダミー抵抗体rb)が形成される。
 次に、図39Bに示すように、第1窒化膜33上に、抵抗体23を覆うように、第1SiO系絶縁膜41Jが形成される。そして、第1SiO系絶縁膜41Jに、第1SiO系絶縁膜41Jを貫通しかつ下端が抵抗体23の-X側端部の上面に達する第1コンタクト孔71と、第1SiO系絶縁膜41Jを貫通しかつ下端が抵抗体23の+X側端部の上面に達する第2コンタクト孔72とが形成される。また、第1SiO系絶縁膜41Jに、第1SiO系絶縁膜41を貫通する、平面視で矩形環状の環状孔91が形成される。
 次に、図39Cに示すように、第1SiO系絶縁膜41J上に、第1引き出し電極73、第2引き出し電極74およびシールリング25Jの材料膜であるメタル膜(この実施形態ではAl膜)が形成される。この際、メタル膜は、第1コンタクト孔71、第2コンタクト孔72および環状孔91に入り込む。この後、メタル膜がパターニングされる。これにより、第1引き出し電極73および第2引き出し電極74が得られる。また、リング本体部26Jと上側リング部28Jとからなるシールリング25Jが得られる。
 この後、第1SiO系絶縁膜41J上に、第1引き出し電極73、第2引き出し電極74およびシールリング25Jを覆うように、第2窒化膜44J(保護膜42J)が形成される。そして、第2窒化膜44Jに、第1引き出し電極73の上面の一部を露出させる第1開口75と、第2引き出し電極74の上面の一部を露出させる第2開口76とが形成される。これにより、図38に示されるような第1チップ5Jが得られる。
 図40は、第1チップの第11変形例を説明するための断面図であり、図26の切断面に対応する断面図である。図40の第1チップ5Kは、図38の第1チップ5Jに類似している。図40において、図38の各部に対応する部分には、図38と同じ符号を付して示す。
 図40の第1チップ5Kの平面図は、図3と同様である。図40の第1チップ5Kでは、シールリング25Kの構成が、図38の第1チップ5Jのールリング25Jと異なっている。具体的には、シールリング25Kは、環状孔91内に埋め込まれた部分のみからなる。
 また、図40の第1チップ5Kでは、第1引き出し電極73は、第1SiO系絶縁膜41上に形成された主電極部73Aと、第1コンタクト孔71に埋め込まれかつ主電極部73Aを抵抗体23に接続する接続部73Bとからなる。同様に、第2引き出し電極74は、第1SiO系絶縁膜41上に形成された主電極部74Aと、第2コンタクト孔72に埋め込まれかつ主電極部74Aを抵抗体23に接続する接続部74Bとからなる。
 この変形例では、シールリング25Kおよび接続部73B、74Bは、W(タングステン)から構成されている。主電極部73A,74Aは、Al(アルミニウム)から構成されている。
 図40の第1チップ5Kでは、シールリング25Kの全体が、本開示のメインリング部に相当する。
 第11変形例では、第1窒化膜33と、第2窒化膜44Jからなる保護膜42と、シールリング25Kとによって全ての抵抗体23が包囲されているので、耐湿性の向上化を図ることができる。
 図40の第1チップ5Cの製造方法は、図38の第1チップ5の製造方法に比べて、次の点において異なる。すなわち、図39Bの工程によって、第1SiO系絶縁膜41Jに、第1コンタクト孔71、第2コンタクト孔72および環状孔91が形成されると、これらの孔71,72,91内に、シールリング25Kおよび接続部73B、74Bの材料(W)が埋め込まれる。これにより、シールリング25Kおよび接続部73B、74Bが得られる。この後、第1SiO系絶縁膜41J上に、主電極部73A,74Aの材料膜(Al膜)が形成された後、この材料膜がパターニングされることにより、主電極部73A,74Aが形成される。
 図41は、第1チップの第12変形例を説明するための断面図であり、図26の切断面に対応する断面図である。図41の第1チップ5Lは、図38の第1チップ5Jに類似している。図41において、図38の各部に対応する部分には、図38と同じ符号を付して示す。
 図41の第1チップ5Lの平面図は、図3と同様である。図41の第1チップ5Lでは、第1窒化膜33上に第7SiO系絶縁膜38が形成されており、第7SiO系絶縁膜38上に抵抗体23が形成されている点が、図38の第1チップ5Jと異なっている。これにより、環状溝91が、図38の第1チップ5Jの環状溝91と異なっているとともに、シールリング25Lの構成が、図38の第1チップ5Jのシールリング25Jと異なっている。
 図41の第1チップ5Lでは、下側絶縁膜22Lは、基板21上に形成された第6SiO系絶縁膜37と、第6SiO系絶縁膜37上に形成された第1窒化膜33と、第1窒化膜33に形成された第7SiO系絶縁膜38とから構成されている。
 環状溝91は、第7SiO系絶縁膜38と第1SiO系絶縁膜41Jとの積層膜を貫通している。シールリング25Lは、リング本体部26Lと上側リング部28Jとからなるが、リング本体部26Lが図38のリング本体部26Jと異なっている。具体的には、リング本体部26Lは、環状溝91に埋め込まれている。つまり、リング本体部26Lは、第7SiO系絶縁膜38と第1SiO系絶縁膜41Jとの積層膜内に配置され、当該積層膜を貫通している。
 図41の第1チップ5Lでは、シールリング25Lの全体が、本開示のメインリング部に相当する。
 第12変形例では、第1窒化膜33と、第2窒化膜44Jからなる保護膜42と、シールリング25Lとによって全ての抵抗体23が包囲されているので、耐湿性の向上化を図ることができる。
 図41の第1チップ5Lの製造方法は、図38の第1チップ5Jの製造方法に比べて、次の点が異なっている。すなわち、第1窒化膜33上に第7SiO系絶縁膜38が形成された後に、抵抗23が形成される。また、第1コンタクト孔71、第2コンタクト孔72および環状孔91を形成する工程においては、第7SiO系絶縁膜38と第1SiO系絶縁膜41Jとの積層膜を貫通するように環状孔91が形成されるとともに、第1SiO系絶縁膜41Jを貫通するように第1コンタクト孔71および第2コンタクト孔72が形成される。
 図42は、第1チップの第13変形例を説明するための断面図であり、図26の切断面に対応する断面図である。図42の第1チップ5Mの断面構造は、図41の第1チップ5Lの断面構造と類似している。図42において、図41の各部に対応する部分には、図41と同じ符号を付して示す。
 図42の第1チップ5Mの平面図は、図3と同様である。図42の第1チップ5Mでは、シールリング25Mの構成が、図41の第1チップ5Lのシールリング25Lと異なっている。
 具体的には、図42の第1チップ5Mでは、シールリング25Mは、環状溝91に埋め込まれた部分のみからなる。
 また、図42の第1チップ5Mでは、第1引き出し電極73は、第1SiO系絶縁膜41上に形成された主電極部73Aと、第1コンタクト孔71に埋め込まれかつ主電極部73Aを抵抗体23に接続する接続部73Bとからなる。同様に、第2引き出し電極74は、第1SiO系絶縁膜41上に形成された主電極部74Aと、第2コンタクト孔72に埋め込まれかつ主電極部74Aを抵抗体23に接続する接続部74Bとからなる。
 この変形例では、シールリング25Mおよび接続部73B、74Bとは、W(タングステン)から構成されている。主電極部73A,74Aは、Al(アルミニウム)から構成されている。
 図42の第1チップ5Mでは、シールリング25Mの全体が、本開示のメインリング部に相当する。
 第13変形例では、第1窒化膜33と、第2窒化膜44Jからなる保護膜42と、シールリング25Mとによって全ての抵抗体23が包囲されているので、耐湿性の向上化を図ることができる。
 図42の第1チップ5Mの製造方法は、図41の第1チップ5Lの製造方法に比べて、次の点で異なっている。すなわち、第1コンタクト孔71、第2コンタクト孔72および環状孔91が形成された後、これらの孔71,72,91内に、シールリング25Mおよび接続部73B、74Bの材料(W)が埋め込まれる。これにより、シールリング25Mおよび接続部73B、74Bが得られる。この後、第1SiO系絶縁膜41上に、主電極部73A,74Aの材料膜(Al膜)が形成された後、この材料膜がパターニングされることにより、主電極部73A,74Aが形成される。
 図43は、第1チップの第14変形例を説明するための断面図であり、図38の切断面に対応する断面図である。図43において、図38の各部に対応する部分には、図41と同じ符号を付して示す。
 図43の第1チップ5Nは、図38の第1チップ5Jとほぼ同様な構成を有している。図43の第1チップ5Nでは、図38の第1チップ5Jと比較して、第1引き出し電極73の代わりに第1上側メタル66Aが形成され、第2引き出し電極74の代わりに、第2上側メタル66Bが形成されている点が異なっている。
 第1上側メタル66Aおよび第2上側メタル66Bは、実抵抗体raどうしを接続したり、実抵抗体raを端子P1~P6に接続したりするために用いられる。また、第1上側メタル66Aおよび第2上側メタル66Bは、配線と端子とを一体的に含んでいてもよい。図43の例では、第2上側メタル66Bは、端子P1および配線152を一体的に含んでいる。保護膜42Jには、第2上側メタル66Bにおける端子P1を構成している部分の上面の一部を露出させるための開口67Aが形成されている。
 図44~図53は、それぞれ、第1チップの第15~第24変形例を説明するための断面図である。
 図44、図45、図46、図47、図48、図49、図50、図51、図52および図53の第1チップ5O、5P、5Q、5R、5S、5T、5U、5V、5Wおよび5Xは、それぞれ図26、図28、図29、図30、図31、図32、図33、図34、図35および図37の第1チップ5、5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G、5Hおよび5Iとほぼ同様な構成を有している。
 図44、図45、図46、図47、図48、図49、図50、図51、図52および図53のそれぞれにおいて、図26、図28、図29、図30、図31、図32、図33、図34、図35および図37の各部に対応する部分には、図26、図28、図29、図30、図31、図32、図33、図34、図35および図37と同じ符号を付して示す。
 図44~図53の第1チップ5O~5Xは、それぞれ、それとほぼ同様な構造を有する第1チップ5~5Iと比較して、第1SiO系絶縁膜41上に、第1下側メタル61に第4ビア68を介して電気的に接続される第1引き出し電極173と、第2下側メタル62に第5ビア69を介して電気的に接続される第2引き出し電極174とが形成されている点が異なっている。この場合、第1チップ5~5Iの第3ビア65および上側メタル66は形成されない。
 また、この場合、保護膜42には、第1引き出し電極173の上面の一部を露出させるための開口175が形成され、第2引き出し電極174の上面の一部を露出させるための開口176が形成される。
 第1引き出し電極173および第2引き出し電極174は、実抵抗体raどうしを接続するための配線(図3の配線151,156を含む)を接続したり、実抵抗体raを端子P1~P6に接続するための配線(図3の配線152~155,157~160を含む)を接続したりするために用いられる。
 図54~図57は、それぞれ、第1チップの第25~第28変形例を説明するための断面図である。
 図54、図55、図56および図57の第1チップ5Y、5Z1、5Z2および5Z3は、それぞれ図26、図28、図31および図32の第1チップ5、5A、5Dおよび5Eとほぼ同様な構成を有している。
 図54、図55、図56および図57のそれぞれにおいて、図26、図28、図31および図32の各部に対応する部分には、図26、図28、図31および図32と同じ符号を付して示す。
 図54~図57の第1チップ5Y、5Z1、5Z2および5Z3は、それぞれ、それとほぼ同様な構造を有する第1チップ5、5A、5Dおよび5Eと比較して、シールリング25N、25O、25Pおよび25Qが下端リング部229を有している点が異なっている。
 下端リング部229は、絶縁膜積層構造31を貫通しており、その上面が、下側リング27の下面の幅中央部に接合されている。
 図58および図59は、それぞれ、第1チップの第29変形例および第30変形例を説明するための断面図である。
 図58および図59の第1チップ5Z4および5Z5は、それぞれ図35および図37の第1チップ5Hおよび5Iとほぼ同様な構成を有している。図58および図59のそれぞれにおいて、図35および図37の各部に対応する部分には、図35および図37と同じ符号を付して示す。
 図58および図59の第1チップ5Z4および5Z5は、それぞれ、それとほぼ同様な構造を有する第1チップ5Hおよび5Iと比較して、シールリング25Rおよび25Sが下方延長リング部230を有している点が異なっている。
 下方延長リング部230は、絶縁膜積層構造31と第1窒化膜33との積層膜を貫通しており、その上面が、下端リング29Hの下面に接合されている。なお、下方延長リング部230のうち、第1窒化膜33を貫通している部分は、下端リング部29Hを形成する工程で形成されてもよい。
 図60は、第1チップの第31変形例を説明するための断面図である。
 図60の第1チップ5Z6は、図38の第1チップ5Jとほぼ同様な構成を有している。図60において、図38の各部に対応する部分には、図38と同じ符号を付して示す。
 図60の第1チップ5Z6は、第1チップ5Jと比較して、シールリング25Tが下端リング部231を有している点が異なっている。
 下端リング部231は、下側絶縁膜22Jを貫通しており、その上面が、リング本体部26Jの下面に接合されている。
 以上、第3本開示の実施形態および第3本開示における第1チップ5の第1~31変形例について説明してきたが、第3本開示はさらに他の実施形態で実施することもできる。
 例えば、前述の第3本開示の実施形態および第3本開示における第1チップ5の第1~31変形例においては、「SiO系絶縁膜」としてはSiO膜が用いられていたが、「SiO系絶縁膜」としてSiON膜等のSiO膜以外のSiO系絶縁膜が用いられてもよい。また、前述の第3本開示の実施形態および第3本開示における第1チップ5の第1~13変形例においては、「窒化膜」としては、SiN膜が用いられているが、SiN膜以外の窒化膜が用いられてもよい。
 また、前述の第3本開示における第1チップ5,5A~5Mでは、ダミー抵抗rb(図3参照)が設けられているが、ダミー抵抗rbは設けられていなくてもよい。
 また、図3に示される抵抗体rの配置パターンは一例であり、抵抗体rの配置パターンは図3以外の配置パターンであってもよい。
 [4] 本開示の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本開示の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本開示はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本開示の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
 この出願は、2021年12月17日に日本国特許庁に提出された特願2021-204863号および特願2021-204864号ならびに2021年12月24日に日本国特許庁に提出された特願2021-210542号、に対応しており、それらの出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。
 [第1本開示の符号の説明]
   1 半導体装置
   2 第1リード
   3 第1フレーム
   3A 本体部
   3B リード部
   4 第2フレーム
   5,5A~5E 第1チップ
   6 第2チップ
   7~12 第2~第6リード
  13 封止樹脂
  21 基板
  22 下側絶縁膜
  23 抵抗体
  24 上側絶縁膜
  31 絶縁膜積層構造
  31A 第1絶縁膜
  31B 第2絶縁膜
  32 第2SiO系絶縁膜
  33,33A,33B 第1窒化膜
  34,34A,34B 第1SiO系絶縁膜
  35 第4SiO系絶縁膜
  36 第5SiO系絶縁膜
  37 第7SiO系絶縁膜
  41 第3SiO系絶縁膜
  41A 第6SiO系絶縁膜
  41B 第8SiO系絶縁膜
  42,42A,42B 第2窒化膜
  61 第1下側メタル
  62 第2下側メタル
  63 第1ビア
  64 第2ビア
  65 第3ビア
  66,66A,66B 上側メタル
  67,67A 開口
  68 第4ビア
  69 第5ビア
  71 第1コンタクト孔
  72 第2コンタクト孔
  73,73A,73B 第1引き出し電極
  73a 第1パッド部
  74,74A,,74B 第2引き出し電極
  74a 第2パッド部
  75,75A,75B 第1開口
  76,76A,76B 第2開口
 101 高電圧発生部
 121 第1抵抗回路
 122 第2抵抗回路
 123 第3抵抗回路
 124 第4抵抗回路
 131~142 配線
 151~160 配線
 191 配線
 192 電圧検出回路
  234,235,236,241,241A 絶縁材料膜
   r 単位抵抗体(抵抗体)
   ra 実抵抗体
   rb ダミー抵抗体
  E1~E11 第1領域~第11領域
  e1~e4 第1領域~第4領域
  P1~P6 端子
  Q1~Q10 端子
 [第2本開示の符号の説明]
   5,5A~5H 第1チップ
  21 基板
  22,22B,22C 下側絶縁膜
  23 抵抗体
  24,24B,24C 中間絶縁膜
  25,25B,25C 上側絶縁膜
  31 絶縁膜積層構造
  31A 第1絶縁膜
  31B 第2絶縁膜
  32 第2SiO系絶縁膜
  33,33B,33C 第1窒化膜
  34,34B 第2窒化膜
  35 第3SiO系絶縁膜
  36 第4SiO系絶縁膜
  37 第5SiO系絶縁膜
  38 第6SiO系絶縁膜
  41,41B,41C 第1SiO系絶縁膜
  42,42A,42B 保護膜
  44,44B 保護用SiO系絶縁膜
  45,45B,45C 第3窒化膜
  61 第1下側メタル
  62 第2下側メタル
  63 第1ビア
  64 第2ビア
  65 第3ビア
  66,66A,66B 上側メタル
  67,67A 開口
  71 第1コンタクト孔
  72 第2コンタクト孔
  73,73A,73B,73C 第1引き出し電極
  73a 第1パッド部
  74,74A,,74B,74C 第2引き出し電極
  74a 第2パッド部
  75,75A,75B,75C 第1開口
  76,76A,76B,76C 第2開口
  81,82 SiO系材料膜
 [第3本開示の符号の説明]
   5,5A~5Y,5Z1~5Z6 第1チップ
  21 基板
  22,22D,22H,22J,22L 下側絶縁膜
  23 抵抗体
  24,24J 上側絶縁膜
  25,25A~25T シールリング
  26,26B,26D,26F,26H,26J,26L リング本体部
  27,27H 下側リング部
  28,28H,28J 上側リング部
  29H 下端リング部
  31 絶縁膜積層構造
  31A 第1絶縁膜
  31B 第2絶縁膜
  32 第2SiO系絶縁膜
  33 第1窒化膜
  34 第3SiO系絶縁膜
  35 第4SiO系絶縁膜
  36 第5SiO系絶縁膜
  37 第6SiO系絶縁膜
  38 第7SiO系絶縁膜
  41,41J  第1SiO系絶縁膜
  42,42J 保護膜
  43 保護用SiO系絶縁膜
  44,44J 第2窒化膜
  61 第1下側メタル
  62 第2下側メタル
  63 第1ビア
  64 第2ビア
  65 第3ビア
  66,66A,66B 上側メタル
  67,67A 開口
  68 第4ビア
  69 第5ビア
  71 第1コンタクト孔
  72 第2コンタクト孔
  73,173 第1引き出し電極
  73p 第1パッド部
  73A 主電極部
  73B 接続部
  74,174 第2引き出し電極
  74p 第2パッド部
  74A 主電極部
  74B 接続部
  75,175 第1開口
  76,176 第2開口
  91 環状孔
 229,231 下端リング部
 230 下方延長リング部

Claims (16)

  1.  基板と、
     前記基板上に形成された下側絶縁膜と、
     前記下側絶縁膜上に形成された抵抗体と、
     前記下側絶縁膜上に前記抵抗体を覆うように形成された上側絶縁膜と含み、
     前記下側絶縁膜は、第1窒化膜と、前記第1窒化膜上に形成された第1SiO系絶縁膜とを含み、
     前記上側絶縁膜は、第2窒化膜を含み、
     前記抵抗体は前記第1SiO系絶縁膜上に形成されており、
     前記第2窒化膜の周縁部の下面は、前記第1窒化膜の上面に接合されている、半導体装置。
  2.  前記下側絶縁膜は、
     前記基板上に形成され、窒化膜とSiO系絶縁膜とが交互に積層された絶縁膜積層構造と、
     前記絶縁膜積層構造上に形成された第2SiO系絶縁膜と、
     前記第2SiO系絶縁膜上に形成された前記第1窒化膜と、
     前記第1窒化膜上面における周縁部を除いた領域に形成された前記第1SiO系絶縁膜とを含み、
     前記第1SiO系絶縁膜上に前記抵抗体が形成されている、請求項1に記載の半導体装置。
  3.  前記絶縁膜積層構造上に形成され、前記第2SiO系絶縁膜によって覆われた第1メタルおよび第2メタルと、
     前記第2SiO系絶縁膜と前記第1窒化膜と前記第1SiO系絶縁膜との積層膜を貫通し、前記第1メタルと前記抵抗体の一端部とを電気的に接続する第1ビアと、
     前記積層膜を貫通し、前記第2メタルと前記抵抗体の他端部とを電気的に接続する第2ビアとを含む、請求項2に記載の半導体装置。
  4.  前記上側絶縁膜が、前記第1SiO系絶縁膜上に前記抵抗体を覆うように形成された第3SiO系絶縁膜と、
     前記第1窒化膜上に、前記第3SiO系絶縁膜を覆うように形成された前記第2窒化膜とを含む、請求項3に記載の半導体装置。
  5.  前記第3SiO系絶縁膜上に形成された第3メタルであって、前記第2SiO系絶縁膜と前記第1窒化膜と前記第1SiO系絶縁膜と前記第3SiO系絶縁膜との積層膜を貫通する第3ビアを介して、前記第1メタルまたは前記第2メタルに電気的に接続された第3メタルとを含み、
     前記第2窒化膜は、前記第1窒化膜上に、前記第3メタル、前記第3SiO系絶縁膜、前記第1SiO系絶縁膜および前記第1窒化膜の露出面を覆うように形成されている、請求項4に記載の半導体装置。
  6.  前記第2窒化膜に、前記第3メタルの上面の一部を露出させる開口が形成されている、請求項5に記載の半導体装置。
  7.  前記下側絶縁膜は、
     前記基板上に形成され、窒化膜とSiO系絶縁膜とが交互に積層された絶縁膜積層構造と、
     前記絶縁膜積層構造上に形成された前記第1窒化膜と、
     前記第1窒化膜上における周縁部を除いた領域に形成された第4SiO系絶縁膜と、
     前記第4SiO系絶縁膜上に形成された第5SiO系絶縁膜とを含み、
     前記第1SiO系絶縁膜が、前記第4SiO系絶縁膜と前記第5SiO系絶縁膜とから構成されており、
     第5SiO系絶縁膜上に前記抵抗体が形成されている、請求項1に記載の半導体装置。
  8.  前記第4SiO系絶縁膜上に形成され、前記第5SiO系絶縁膜によって覆われた第1メタルおよび第2メタルと、
     前記第5SiO系絶縁膜を貫通し、前記第1メタルと前記抵抗体の一端部とを電気的に接続する第1ビアと、
     前記第5SiO系絶縁膜を貫通し、前記第2メタルと前記抵抗体の他端部とを電気的に接続する第2ビアとを含む、請求項7に記載の半導体装置。
  9.  前記上側絶縁膜が、前記第5SiO系絶縁膜上に、前記抵抗体を覆うように形成された第6SiO系絶縁膜と、
     前記第1窒化膜上に前記第1SiO系絶縁膜を覆うように形成された前記第2窒化膜とを含む、請求項8に記載の半導体装置。
  10.  前記第6SiO系絶縁膜上に形成された第3メタルであって、前記第5SiO系絶縁膜と前記第6SiO系絶縁膜との積層膜を貫通する第3ビアを介して、前記第1メタルまたは前記第2メタルに電気的に接続された第3メタルを含み、
     前記第2窒化膜は、前記第1窒化膜上に、前記第3メタル、前記第6SiO系絶縁膜、前記第5SiO系絶縁膜、前記第4SiO系絶縁膜および前記第1窒化膜の露出面を覆うように形成されている、請求項9に記載の半導体装置。
  11.  前記第2窒化膜に、前記第3メタルの上面の一部を露出させる開口が形成されている、請求項10に記載の半導体装置。
  12.  前記下側絶縁膜は、
     前記基板上に形成された第7SiO系絶縁膜と、
     前記第7SiO系絶縁膜上に形成された前記第1窒化膜と、
     前記第1窒化膜上面における周縁部を除いた領域に形成された前記第1SiO系絶縁膜とを含み、
     前記第1SiO系絶縁膜上に前記抵抗体が形成されている、請求項1に記載の半導体装置。
  13.  前記上側絶縁膜が、前記第1SiO系絶縁膜上に、前記抵抗体を覆うように形成された第8SiO系絶縁膜と、
     前記第8SiO系絶縁膜上に形成された前記第2窒化膜とを含む、請求項12に記載の半導体装置。
  14.  前記第8SiO系絶縁膜上に形成され、前記抵抗体の一端部に電気的に接続された第1引き出し電極と、
     前記第8SiO系絶縁膜上に形成され、前記抵抗体の他端部に電気的に接続された第2引き出し電極とを含み、
     前記第2窒化膜は、前記第1窒化膜上に、前記第1引き出し電極、前記第2引き出し電極、前記第8SiO系絶縁膜、前記第1SiO系絶縁膜および前記第1窒化膜の露出面を覆うように形成されている、請求項13に記載の半導体装置。
  15.  前記第2窒化膜に、前記第1引き出し電極の上面の一部を露出させる第1開口と、前記第2引き出し電極の上面の一部を露出させる第2開口が形成されている、請求項14に記載の半導体装置。
  16.  基板上に、下側絶縁膜を形成する工程と、
     前記下側絶縁膜上に抵抗体を形成する工程と、
     前記下側絶縁膜上に前記抵抗体を覆うように、第2窒化膜を含む上側絶縁膜を形成する工程を含み、
     前記下側絶縁膜を形成する工程は、前記基板上に第1窒化膜を形成する工程と、前記第1窒化膜上に第1SiO系絶縁膜を形成する工程とを含み、
     前記上側絶縁膜を形成する工程において、前記第2窒化膜の周縁部の下面が、前記第1窒化膜の上面に接合される、半導体装置の製造方法。
PCT/JP2022/041560 2021-12-17 2022-11-08 半導体装置およびその製造方法 WO2023112551A1 (ja)

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