JP2003069021A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
Semiconductor device and manufacturing method thereofInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多結晶シリコンから構成される保護素子を集
積化した信頼性の高い保護素子内臓型の半導体装置を提
供する。
【解決手段】 ドレイン領域3上部に配置されたドリフ
ト領域2;ドリフト領域2の上部に配置された複数のベ
ース領域4及び電界緩和領域14;ベース領域の上部に
形成されたソース領域5;電界緩和領域の上部に形成さ
れた薄いフィールド絶縁膜18;薄いフィールド絶縁膜
18の上部に形成された多結晶シリコン膜13;多結晶
シリコン膜13の上部に形成された層間絶縁膜12;層
間絶縁膜12を貫通して多結晶シリコン膜を露出させる
複数の微細バイアホールC31,・・・・・,C35;
及び微細バイアホールC31,・・・・・,C35を介
して多結晶シリコン膜13に接続されるボンディングパ
ッド7とを有する。
[PROBLEMS] To provide a highly reliable protection element built-in type semiconductor device in which protection elements made of polycrystalline silicon are integrated. A drift region 2 disposed above a drain region 3; a plurality of base regions 4 and an electric field relaxation region 14 disposed above the drift region 2; a source region 5 formed above the base region; an electric field relaxation Thin field insulating film 18 formed on the upper part of the region; polycrystalline silicon film 13 formed on the upper part of the thin field insulating film 18; interlayer insulating film 12 formed on the upper part of the polycrystalline silicon film 13; interlayer insulating film 12 A plurality of fine via holes C 31 ,..., C 35 through which the polycrystalline silicon film is exposed;
And bonding pads 7 connected to the polycrystalline silicon film 13 through fine via holes C 31 ,..., C 35 .
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に係り、特に、主素子の表面上に多結晶シリ
コンから構成される保護素子が集積化された電力用半導
体装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a power semiconductor device in which a protective element made of polycrystalline silicon is integrated on the surface of a main element.
【0002】[0002]
【従来の技術】図7に、従来の保護素子を集積化した絶
縁ゲート形電界効果トランジスタ(IGFET)の一例
としてMOSFETの構造を示す。図7に示す主素子と
してのMOSFETは、n+型のドレイン領域3の上
に、n型のドリフト領域2が形成され、ドリフト領域2
の上にp型のベース領域(ボディ領域)4が形成されて
いる。そして、n+型のソース領域5がベース領域4の
上部に形成されている。このMOSFET(主素子)
は、更に、その表面のゲート絶縁膜11と同一の膜厚の
薄いフィールド絶縁膜18を介して、多結晶シリコン
(ポリシリコン)から成る保護ダイオード(保護素子)
を集積化している。この保護素子(保護ダイオード)
は、主素子(MOSFET)のソース電極8とゲート電
極6との間に接続されている。多結晶シリコン膜13の
上面を被覆する層間絶縁膜12には、2つの開口が設け
られ、図7におい右側に示した第1の開口28を通じて
例えばアルミニウムから成るボンディングパッド7が多
結晶シリコン膜13の一端側に電気的に接続されてい
る。また、図7において中央に示した第2の開口(バイ
アホール)21を通じて、例えばアルミニウムから成る
ソース電極8が多結晶シリコン膜13の他の端側に接続
されている。多結晶シリコン膜13には、選択的にp型
不純物とn型不純物が導入されてpn接合ダイオードが
形成されている。尚、ボンディングパッド7は、紙面の
奥でMOSFETのゲート電極6に接続されている。2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a structure of a MOSFET as an example of an insulated gate field effect transistor (IGFET) in which a conventional protection element is integrated. In the MOSFET as the main element shown in FIG. 7, the n-type drift region 2 is formed on the n + -type drain region 3, and the drift region 2
A p-type base region (body region) 4 is formed thereon. Then, an n + type source region 5 is formed on the base region 4. This MOSFET (main element)
Is further provided with a protective diode (protective element) made of polycrystalline silicon (polysilicon) through a thin field insulating film 18 having the same thickness as the gate insulating film 11 on the surface.
Have been integrated. This protection element (protection diode)
Are connected between the source electrode 8 and the gate electrode 6 of the main element (MOSFET). The interlayer insulating film 12 covering the upper surface of the polycrystalline silicon film 13 is provided with two openings, and the bonding pad 7 made of, for example, aluminum is provided through the first opening 28 shown on the right side in FIG. Is electrically connected to one end side of. A source electrode 8 made of, for example, aluminum is connected to the other end side of the polycrystalline silicon film 13 through a second opening (via hole) 21 shown in the center of FIG. P-type and n-type impurities are selectively introduced into the polycrystalline silicon film 13 to form a pn junction diode. The bonding pad 7 is connected to the gate electrode 6 of the MOSFET at the back of the paper.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述したような保護素
子を表面に集積化したIGFETにおいては、多結晶シ
リコン膜13を被覆する層間絶縁膜12に周知のフォト
リソグラフィ技術を使用して第1の開口28及び第2の
開口21を形成し、この開口28、21を通じてボンデ
ィングパッド7とソース電極8とがそれぞれ多結晶シリ
コン膜13の両端に電気的に接続されている。ところ
が、比較的大きな開口面積を有する第1の開口28で
は、層間絶縁膜12の一部を選択的に除去するエッチン
グ工程の際に、この層間絶縁膜12の下側に形成された
多結晶シリコン膜13の一部も同時にエッチングされ、
多結晶シリコン膜13の膜厚が減少してしまうことがあ
った。In the IGFET in which the protective element as described above is integrated on the surface, the first interlayer insulating film 12 covering the polycrystalline silicon film 13 is formed by the well-known photolithography technique. An opening 28 and a second opening 21 are formed, and the bonding pad 7 and the source electrode 8 are electrically connected to both ends of the polycrystalline silicon film 13 through the openings 28 and 21, respectively. However, in the first opening 28 having a relatively large opening area, the polycrystalline silicon formed on the lower side of the interlayer insulating film 12 is subjected to an etching process for selectively removing a part of the interlayer insulating film 12. Part of the film 13 is also etched at the same time,
The thickness of the polycrystalline silicon film 13 may be reduced.
【0004】ボンディングパッド7の一部は、ワイヤ
(リード細線)23がボンディングされる。多結晶シリ
コン膜13がこのように薄く形成されると、多結晶シリ
コン膜13によってワイヤボンディングによる圧力を良
好に吸収できずに多結晶シリコン膜13の下側のフィー
ルド絶縁膜18に強い圧力が加わることがある。この結
果、フィールド絶縁膜18にクラックが起こり、半導体
基板のp型の電界緩和領域14とボンディングパッド7
との間が多結晶シリコン膜13を介して電気的に短絡さ
れることがあった。A wire (thin lead wire) 23 is bonded to a part of the bonding pad 7. When the polycrystalline silicon film 13 is formed thin as described above, the polycrystalline silicon film 13 cannot absorb the pressure due to the wire bonding well, and a strong pressure is applied to the field insulating film 18 below the polycrystalline silicon film 13. Sometimes. As a result, a crack is generated in the field insulating film 18, and the p-type electric field relaxation region 14 and the bonding pad 7 of the semiconductor substrate.
There is a case where the electric field is electrically short-circuited with the electric field via the polycrystalline silicon film 13.
【0005】本発明は上述の如き従来の課題を解決する
ためになされたもので、その目的は、信頼性の高い多結
晶シリコン膜から構成される保護素子を表面に集積化し
た保護素子内臓型の半導体装置を提供することにある。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is a protection element built-in type in which a protection element composed of a highly reliable polycrystalline silicon film is integrated on the surface. To provide the semiconductor device.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の特徴は、(イ)第1主電極領域、第
2主電極領域及び電界緩和領域とを少なくとも具備する
主素子を構成する半導体基板;(ロ)電界緩和領域の上
部に設けられた厚さ30〜150nmのフィールド絶縁
膜;(ハ)フィールド絶縁膜の上部に接触した主素子の
保護素子を構成する多結晶シリコン膜;(ニ)多結晶シ
リコン膜の上部に接触した層間絶縁膜;(ホ)層間絶縁
膜を貫通して多結晶シリコン膜を露出させる、マトリク
ス配置された複数の微細バイアホールを介して、多結晶
シリコンに接続されるボンディングパッドとを有する半
導体装置であることを要旨とする。本発明の第1の特徴
に係わる半導体基板は、第1導電型又は第2導電型の第
1主電極領域、第1主電極領域の上部に配置された第1
導電型のドリフト領域、ドリフト領域の上部に配置され
た第2導電型の電界緩和領域及び複数の第2導電型のベ
ース領域、ベース領域の上部に配置された第1導電型の
第2主電極領域、複数のベース領域のそれぞれの一部の
上部に形成されたゲート絶縁膜、ゲート絶縁膜の上部に
形成されたゲート電極とを有する。第1の特徴に係わる
半導体装置において、「第1導電型」と「第2導電型」
とは互いに反対導電型である。即ち、第1導電型がn型
であれば、第2導電型はp型であり、第1導電型がp型
であれば、第2導電型はn型である。ここで、本発明の
第1の特徴に係わる半導体装置としては、MOSFE
T、MOS静電誘導トランジスタ(SIT)、MISF
ET、MISSIT、絶縁ゲート型バイポーラトランジ
スタ(IGBT)等の絶縁ゲート型半導体装置が好適で
ある。従って、「第1主電極領域」とは、MOSFE
T、MOSSIT、MISFET、MISSIT(以下
において、「MOSFET」と言う。)においては、ソ
ース領域又はドレイン領域のいずれか一方となる高不純
物密度の半導体領域、IGBTにおいては、エミッタ領
域又はコレクタ領域のいずれか一方となる高不純物密度
の半導体領域を意味する。一方、「第2主電極領域」と
は、MOSFET等においては、上記第1主電極領域と
はならないソース領域又はドレイン領域のいずれか一方
の半導体領域、IGBTにおいては、上記第1主電極領
域とはならないエミッタ領域又はコレクタ領域のいずれ
か一方の半導体領域を意味する。即ち、MOSFET等
においては、第1主電極領域がドレイン領域であれば、
第2主電極領域はソース領域であり、IGBTにおいて
は、第1主電極領域がコレクタ領域であれば、第2主電
極領域はエミッタ領域である。In order to achieve the above-mentioned object, the first feature of the present invention is to provide a main component having at least a first main electrode region, a second main electrode region and an electric field relaxation region. A semiconductor substrate constituting the element; (b) a field insulating film having a thickness of 30 to 150 nm provided on the electric field relaxation region; and (c) a polycrystal forming a protective element for the main element in contact with the upper portion of the field insulating film. Silicon film; (d) interlayer insulating film in contact with the upper part of the polycrystalline silicon film; (e) through the interlayer insulating film to expose the polycrystalline silicon film through a plurality of fine via holes arranged in a matrix, A gist is a semiconductor device having a bonding pad connected to polycrystalline silicon. The semiconductor substrate according to the first aspect of the present invention is a first main electrode region of a first conductivity type or a second conductivity type, and a first main electrode region disposed above the first main electrode region.
A conductivity type drift region, a second conductivity type electric field relaxation region arranged above the drift region, a plurality of second conductivity type base regions, and a first conductivity type second main electrode arranged above the base region. A region, a gate insulating film formed on a part of each of the plurality of base regions, and a gate electrode formed on the gate insulating film. In the semiconductor device according to the first feature, "first conductivity type" and "second conductivity type"
Have opposite conductivity types. That is, if the first conductivity type is n-type, the second conductivity type is p-type, and if the first conductivity type is p-type, the second conductivity type is n-type. Here, as the semiconductor device according to the first feature of the present invention, MOSFE
T, MOS static induction transistor (SIT), MISF
Insulated gate type semiconductor devices such as ET, MISSIT, insulated gate type bipolar transistor (IGBT) are suitable. Therefore, the "first main electrode region" means the MOSFE
In T, MOSSIT, MISFET, MISIT (hereinafter referred to as “MOSFET”), a semiconductor region having a high impurity density, which is either the source region or the drain region, and in the IGBT, either the emitter region or the collector region. It means a semiconductor region having a high impurity density which is either one of them. On the other hand, the "second main electrode region" means, in MOSFET or the like, either the source region or the drain region which is not the first main electrode region, and in the IGBT, the first main electrode region. It means a semiconductor region which is either an emitter region or a collector region which must not exist. That is, in the MOSFET or the like, if the first main electrode region is the drain region,
The second main electrode region is a source region, and in the IGBT, if the first main electrode region is a collector region, the second main electrode region is an emitter region.
【0007】本発明の第1の特徴によれば、多結晶シリ
コン膜からなる保護素子とボンディングパッドとが、層
間絶縁膜に形成された複数の貫通孔(微細バイアホー
ル)を介して電気的に接続することによって、貫通孔を
開孔する際に多結晶シリコン膜が薄くならない。このた
め、多結晶シリコン膜の上方のボンディングパッドにワ
イヤをボンディングしても多結晶シリコン膜のゲート絶
縁膜と同じ厚さのフィールド絶縁膜にクラックが生じる
ことを防ぐことができる。According to the first aspect of the present invention, the protective element made of a polycrystalline silicon film and the bonding pad are electrically connected to each other through a plurality of through holes (fine via holes) formed in the interlayer insulating film. By connecting, the polycrystalline silicon film does not become thin when the through hole is opened. Therefore, even if the wire is bonded to the bonding pad above the polycrystalline silicon film, it is possible to prevent the field insulating film having the same thickness as the gate insulating film of the polycrystalline silicon film from being cracked.
【0008】本発明の第2の特徴は、(イ)第1導電型
又は第2導電型の第1主電極領域の上部に第1導電型の
ドリフト領域を形成する工程;(ロ)ドリフト領域の一
部に第2導電型の複数のベース領域及び第2導電型の電
界緩和領域をそれぞれ選択的に形成する工程;(ハ)ベ
ース領域内に第1導電型の第2主電極領域を選択的に形
成する工程;(ニ)複数のベース領域の上部及び複数の
ベース領域の間に露出したドリフト領域の上部にゲート
絶縁膜を形成し、電界緩和領域の上部にゲート絶縁膜と
同じ厚さのフィールド絶縁膜を形成する工程;(ホ)フ
ィールド絶縁膜の上部に多結晶シリコン膜を形成する工
程;(ヘ)多結晶シリコン膜の上部に層間絶縁膜を形成
する工程;(ト)層間絶縁膜の一部を選択的に除去し、
層間絶縁膜に多結晶シリコン膜の一部を露出する複数の
微細バイアホール及び微細バイアホールよりも大きな面
積で多結晶シリコン膜の一部を露出するバイアホールを
開口し、第2主電極領域を露出するコンタクトホールを
開口する工程;(チ)複数の微細バイアホールを介して
多結晶シリコン膜に接続するボンディングパッド及びコ
ンタクトホールを介して第2主電極領域に接続し、バイ
アホールを介して多結晶シリコン膜に接続する主電極を
形成する工程とを有する半導体装置の製造方法であるこ
とを要旨とする。A second feature of the present invention is (a) a step of forming a drift region of the first conductivity type on the first main electrode region of the first conductivity type or the second conductivity type; (b) a drift region Selectively forming a plurality of second-conductivity-type base regions and a second-conductivity-type electric field relaxation region in a part of the base; (c) selecting a first-conductivity-type second main electrode region in the base region. Step (d): forming a gate insulating film on the upper part of the plurality of base regions and on the drift region exposed between the plurality of base regions, and on the upper part of the electric field relaxation region to the same thickness as the gate insulating film; Forming a field insulating film; (e) forming a polycrystalline silicon film on the field insulating film; (f) forming an interlayer insulating film on the polycrystalline silicon film; (g) interlayer insulating Selectively remove part of the membrane,
A plurality of fine via holes exposing a part of the polycrystalline silicon film and a via hole exposing a part of the polycrystalline silicon film with a larger area than the fine via holes are opened in the interlayer insulating film, and the second main electrode region is formed. A step of opening the exposed contact hole; (h) connecting to the second main electrode region through the bonding pad and the contact hole, which are connected to the polycrystalline silicon film through the plurality of fine via holes, and through the via hole. A gist of the method is a method of manufacturing a semiconductor device, the method including the step of forming a main electrode connected to the crystalline silicon film.
【0009】本発明の第2の特徴によれば、微細バイア
ホール開孔時に、多結晶シリコン膜の厚さが薄くならな
い。しかも、上記のような簡略な製造プロセスで、製造
可能である。この結果、多結晶シリコン膜からなる素子
の下側に形成されたゲート絶縁膜にクラックが生じない
半導体装置を提供することができる。このため、ボンデ
ィングパッドと多結晶シリコン膜からなる素子とが電気
的に短絡することがない半導体装置を、高い製造歩留ま
りで安価に製造することができる。According to the second aspect of the present invention, the thickness of the polycrystalline silicon film does not become thin when the fine via hole is opened. Moreover, it can be manufactured by the simple manufacturing process as described above. As a result, it is possible to provide a semiconductor device in which no crack is generated in the gate insulating film formed below the element made of the polycrystalline silicon film. Therefore, a semiconductor device in which the bonding pad and the element made of the polycrystalline silicon film are not electrically short-circuited can be manufactured at a high manufacturing yield at a low cost.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。以下の図面の記載におい
て、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号が付し
てある。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平
面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは
異なることに留意すべきである。従って、具体的な厚み
や寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。
また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が
異なる部分が含まれていることは勿論である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar reference numerals are given to the same or similar parts. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the plane dimension, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, the specific thickness and dimensions should be determined in consideration of the following description.
Further, it is needless to say that the drawings include parts in which dimensional relationships and ratios are different from each other.
【0011】(第1の実施の形態)図1(a)に示すよ
うに、本発明の第1の実施の形態に係わる半導体装置
は、第1主電極領域(ドレイン領域)3、第2主電極領
域(ソース領域)5及び電界緩和領域14とを少なくと
も具備する主素子を構成する半導体基板1と、電界緩和
領域14の上部に設けられた厚さ30〜150nmのフ
ィールド絶縁膜18と、フィールド絶縁膜18の上部に
接触した主素子の保護素子を構成する多結晶シリコン膜
13と、多結晶シリコン膜13の上部に接触した層間絶
縁膜12と、層間絶縁膜12を貫通して多結晶シリコン
膜13を露出させる、マトリクス配置された複数の微細
バイアホールC31,・・・・・,C35を介して、多
結晶シリコン膜13に接続されるボンディングパッド7
を有する半導体装置である。半導体基板は、n+型(第
1導電型)のドレイン領域3、ドレイン領域3の上部の
n型のドリフト領域2、ドリフト領域2の上部に島状
(ベース・アイランド状)に露出する複数のp型(第2
導電型)のベース領域4、チップの周辺部においてドリ
フト領域2の上部に配置されたp型の電界緩和領域1
4、ベース領域4の上部にリング状に形成されたn+型
のソース領域5を有するMOSFETである。図1
(a)の断面図では、1つのベース領域4の内部に2つ
のソース領域5があるかのように示されているが、紙面
の手前及び奥において互いに連続し、平面パターン上で
は矩形のリング形状をなす連続した領域である。更に、
それぞれの複数のベース領域14の上部、複数のベース
領域4の相互の間、及びベース領域4と電界緩和領域1
4との間に露出したドリフト領域2の上部には厚さ30
nm〜150nm、好ましくは厚さ50nm〜100n
mのゲート絶縁膜11が配置されている。電界緩和領域
14の上部にもゲート絶縁膜11と同じ厚さの薄いフィ
ールド絶縁膜18が形成されている。このゲート絶縁膜
11の上部には多結晶シリコン膜からなるゲート電極6
が配置されている。多結晶シリコン膜13は電界緩和領
域14の上部のフィールド絶縁膜18の上部にも配置さ
れている。そして、この多結晶シリコン膜13及びゲー
ト電極6の上部には層間絶縁膜12が配置されている。
そして、多結晶シリコン膜13には、複数のn+型のド
ープドポリシリコン(不純物添加ポリシリコン)領域2
5k、25l、25m、25nと交互に複数のp−型の
ドープドポリシリコン領域25a、25b、25cが形
成され、複数のpn接合ダイオードが直列接続されたダ
イオードスタックを形成している。そして、多結晶シリ
コン膜13の上方に形成される層間絶縁膜12のうち、
平面パターン上電極接続領域(ボンディング領域)26
に位置する層間絶縁膜12には、多結晶シリコン膜13
を露出させる複数の微細バイアホールC31,C 32,
・・・・・,C35が周期的なマトリクス状に配置され
ている。更に、ゲート絶縁膜11及び層間絶縁膜12を
貫通してベース領域4及びソース領域5を露出するコン
タクトホール41が形成されている。又、層間絶縁膜1
2を貫通してn+ドープドポリシリコン領域25kを露
出するバイアホール21が形成されている。コンタクト
ホール41及びバイアホール21を介して、第2主電極
(ソース電極)8が第2主電極領域(ソース領域)5及
びn+ドープドポリシリコン領域25kに、それぞれオ
ーミック接触している。この結果、第2主電極領域5と
n+ドープドポリシリコン領域25kとが電気的に接続
されている。層間絶縁膜12を貫通する微細バイアホー
ルを介して多結晶シリコン膜13のn+ドープドポリシ
リコン領域25nにボンディングパッド7がオーミック
接触している。ボンディングパッド7は、紙面の奥でゲ
ート電極6に接続されている。この結果、ポリシリコン
膜13からなるダイオードスタックがゲート電極6とソ
ース電極8との間に接続される。(First Embodiment) As shown in FIG.
As described above, the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention
Is the first main electrode region (drain region) 3 and the second main electrode region
At least the region (source region) 5 and the electric field relaxation region 14
And a semiconductor substrate 1 that constitutes a main element that also includes an electric field relaxation
A film having a thickness of 30 to 150 nm provided on the region 14 is provided.
On the field insulating film 18 and the field insulating film 18
Polycrystalline silicon film forming a protective element for the main element in contact
13 and the insulating layer contacting the upper part of the polycrystalline silicon film 13
Polycrystalline silicon penetrating the edge film 12 and the interlayer insulating film 12
A plurality of microscopic elements arranged in a matrix for exposing the film 13
Via hole C31・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・, C35Through the multi
Bonding pad 7 connected to crystalline silicon film 13
Is a semiconductor device having. The semiconductor substrate is n+Type (No.
Drain region 3 (of one conductivity type)
n-type drift region 2, island-shaped on top of drift region 2
Multiple p-types (second island) exposed
(Conductivity type) base region 4
P-type electric field relaxation region 1 disposed above the shift region 2
4, n formed in a ring shape on the base region 4+Type
Is a MOSFET having a source region 5 of. Figure 1
In the cross-sectional view of (a), two are provided inside one base region 4.
Is shown as if there is a source region 5 of
In front of and in the back of the
Is a continuous region having a rectangular ring shape. Furthermore,
Above each of the plurality of base regions 14, a plurality of bases
Between the regions 4 and between the base region 4 and the electric field relaxation region 1
The thickness of the drift region 2 exposed between the
nm-150 nm, preferably 50 nm-100 n thickness
m gate insulating film 11 is arranged. Electric field relaxation region
A thin film having the same thickness as the gate insulating film 11 is formed on the upper portion of the gate insulating film 14.
The field insulating film 18 is formed. This gate insulation film
A gate electrode 6 made of a polycrystalline silicon film is provided on the upper portion of 11.
Are arranged. The polycrystalline silicon film 13 is an electric field relaxation region.
It is also arranged on the field insulating film 18 above the region 14.
Has been. Then, the polycrystalline silicon film 13 and the gate
An interlayer insulating film 12 is disposed on the upper electrode 6.
The polycrystalline silicon film 13 has a plurality of n+Type of
Region 2 of doped polysilicon (impurity-doped polysilicon)
5k, 25l, 25m, and 25n are alternately p−Type of
The doped polysilicon regions 25a, 25b, 25c are shaped
And a plurality of pn junction diodes connected in series.
It forms an iodo stack. And polycrystalline siri
Of the inter-layer insulating film 12 formed above the control film 13,
Electrode connection area (bonding area) 26 on the plane pattern
The polycrystalline silicon film 13 is formed on the interlayer insulating film 12 located at
Multiple fine via holes C exposing31, C 32,
..., C35Are arranged in a periodic matrix
ing. Furthermore, the gate insulating film 11 and the interlayer insulating film 12 are
A capacitor that penetrates to expose the base region 4 and the source region 5
A tact hole 41 is formed. In addition, the interlayer insulating film 1
N through 2+Exposes doped polysilicon region 25k
A via hole 21 is formed so as to emerge. contact
Second main electrode through the hole 41 and the via hole 21
(Source electrode) 8 is the second main electrode region (source region) 5 and
And n+Each of the doped polysilicon regions 25k has an
We are in contact with each other. As a result, the second main electrode region 5
n+Electrical connection to the doped polysilicon region 25k
Has been done. Fine via hole penetrating the interlayer insulating film 12
N of the polycrystalline silicon film 13+Doped policy
The bonding pad 7 is ohmic on the recon region 25n.
Are in contact. The bonding pad 7 is located at the back of the paper.
It is connected to the gate electrode 6. This results in polysilicon
The diode stack composed of the film 13 is connected to the gate electrode 6 and
It is connected to the source electrode 8.
【0012】所望の電流容量を許容するように複数のベ
ース領域4が島状にドリフト領域2の表面に配置され、
隣り合うベース領域4の間にはチャネル領域となるドリ
フト領域2が網目状に介在し、マルチチャネル構造を実
現している。図1に示すように、電界緩和領域14が、
多結晶シリコン膜13の下方に形成され、多結晶シリコ
ン膜13の下方に形成されたゲート絶縁膜11と同一の
膜厚の薄いフィールド絶縁膜18に大きな電界が加わ
り、フィールド絶縁膜18が破壊することを防止する。
尚、ベース領域4の中央側の不純物密度を高めて、ベー
ス領域4の中央側にp+型ベースコンタクト領域を形成
しても良い。半導体基板1としては、リン(P)、アン
チモン(Sb)等のn型不純物を添加したシリコン(S
i)単結晶が使用可能である。図1(b)に示すよう
に、電極接続領域26に開口された微細バイアホールC
11,C12,・・・・・,C31,C32,・・・・
・C4 5は、直径1〜10μm、好ましくは2〜5μm
ほどの大きさで、それぞれ10〜30μmの間隔、好ま
しくは20μm程の間隔で縦横5つずつ並んでいる。微
細バイアホールC11,C12,・・・・・,C31,
C32,・・・・・C4 5は、例えば、直径3μmとす
ることができる。微細バイアホールC11,C1 2,・
・・・・,C31,C32,・・・・・,C45は、円
形でも良く、多角形であっても構わない。A plurality of base regions 4 are arranged in an island shape on the surface of the drift region 2 so as to allow a desired current capacity,
A drift region 2 serving as a channel region is interposed between adjacent base regions 4 in a mesh shape to realize a multi-channel structure. As shown in FIG. 1, the electric field relaxation region 14 is
A large electric field is applied to the thin field insulating film 18 formed below the polycrystalline silicon film 13 and having the same film thickness as the gate insulating film 11 formed below the polycrystalline silicon film 13, and the field insulating film 18 is destroyed. Prevent that.
The impurity density on the center side of the base region 4 may be increased to form the p + type base contact region on the center side of the base region 4. As the semiconductor substrate 1, silicon (S) added with an n-type impurity such as phosphorus (P) or antimony (Sb) is used.
i) Single crystals can be used. As shown in FIG. 1B, a fine via hole C opened in the electrode connection region 26.
11 , C 12 , ..., C 31 , C 32 , ...
· C 4 5 has a diameter of 1 to 10 [mu] m, preferably 2~5μm
The size is about 10 to 30 μm, and preferably 5 rows and 5 columns are arranged at intervals of about 20 μm. Fine via holes C 11 , C 12 , ..., C 31 ,
C 32 , ..., C 4 5 can have a diameter of 3 μm, for example. Fine via holes C 11, C 1 2, ·
····, C 31 , C 32 , ···, C 45 may be circular or polygonal.
【0013】本発明の第1の実施の形態に係わる半導体
装置によれば、多結晶シリコン膜13のn+ドープドポ
リシリコン領域25nと、ボンディングパッド7が複数
の微細バイアホールC11,C12,・・・・・,C
31,C32,・・・・・,C 45を通じて電気的に接
続されている。このため、後述の製造工程の説明から理
解できるように多結晶シリコン膜13は、製造工程中に
薄くなることはない。従って、多結晶シリコン膜13の
電極接続領域26の上面にボンディングパッド7を介し
てワイヤ23をボンディングしても、多結晶シリコン膜
13の下側の薄いフィールド絶縁膜18にクラックが生
じることがない。このため、信頼性の高い多結晶シリコ
ン膜13から構成される保護素子が集積化されたMOS
FETを提供することができる。ボンディングパッド7
の下側には多結晶シリコン膜13(電極接続領域26)
が設計された所望の膜厚で残存するので、ボンディング
パッド7上にワイヤ23をボンディングしたときの圧力
を多結晶シリコン膜13によって吸収することができる
と同時に、ワイヤ23の直下にも層間絶縁膜12が網目
状に介在するので、層間絶縁膜12もボンディング時の
圧力を吸収できる。従って、ワイヤボンディング時の圧
力により多結晶シリコン膜13の下側のゲート絶縁膜1
1にクラックが発生することが防止され、半導体基板1
の電界緩和領域14とボンディングパッド7との間が多
結晶シリコン膜13を介して電気的に短絡されることが
ない。Semiconductor according to the first embodiment of the present invention
According to the device, n of the polycrystalline silicon film 13+Doped Po
A plurality of re-silicon regions 25n and bonding pads 7
Fine via hole C11, C12・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・, C
31, C32・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・, C 45Electrically connected through
Has been continued. Therefore, from the explanation of the manufacturing process described later,
As can be understood, the polycrystalline silicon film 13 is formed during the manufacturing process.
It does not become thin. Therefore, the polycrystalline silicon film 13
Via the bonding pad 7 on the upper surface of the electrode connection region 26
Even if the wire 23 is bonded by the
A crack is formed in the thin field insulating film 18 under 13
There is no messing. For this reason, reliable polycrystalline silicon
MOS in which a protection element composed of the insulating film 13 is integrated
A FET can be provided. Bonding pad 7
The polycrystalline silicon film 13 (electrode connection region 26) is on the lower side.
Since it remains with the designed desired film thickness, bonding
Pressure when bonding the wire 23 onto the pad 7
Can be absorbed by the polycrystalline silicon film 13.
At the same time, the inter-layer insulating film 12 is also meshed immediately below the wire 23.
The inter-layer insulating film 12 is also formed at the time of bonding since
Can absorb pressure. Therefore, the pressure during wire bonding
The gate insulating film 1 below the polycrystalline silicon film 13 by force
1 is prevented from cracking, and the semiconductor substrate 1
Between the electric field relaxation region 14 and the bonding pad 7 of
It may be electrically short-circuited through the crystalline silicon film 13.
Absent.
【0014】微細バイアホールC11,C12,・・・
・・,C31,C32,・・・・・,C45の大きさ
は、pn接合ダイオード(保護素子)に流れる電流容量
などによって適宜設定できるが、あまり径が小さいとコ
ンタクト抵抗が増大し電流容量を十分にとることができ
ず、また電極となる金属を微細バイアホールC11,C
12,・・・・・,C31,C32,・・・・・,C
45に良好に充填することが困難となる。一方、径があ
まり大きすぎると、層間絶縁膜12のエッチング時に、
層間絶縁膜12の下に残存する多結晶シリコン膜13が
エッチングされ、その膜厚が減少し、ワイヤボンディン
グの応力を多結晶シリコン膜13によって良好に吸収す
ることができない。従って、微細バイアホールC11,
C12,・・・・・,C31,C32,・・・・・,C
45の径は1〜10μmに設定するのが好ましく、2〜
5μmに設定することが更に好ましい。Fine via hole C11, C12・ ・ ・
.., C31, C32・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・, C45Size of
Is the current capacity of the pn junction diode (protection element)
It can be set appropriately depending on the situation, but if the diameter is too small,
Contact resistance can be increased and sufficient current capacity can be secured.
Without using a fine via hole C11, C
12・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・, C31, C32・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・, C
45It becomes difficult to be filled well. On the other hand, the diameter is
If it is too large, it will be
The polycrystalline silicon film 13 remaining under the interlayer insulating film 12
It is etched and its film thickness is reduced.
The stress of the groove is well absorbed by the polycrystalline silicon film 13.
I can't. Therefore, the fine via hole C11,
C12・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・, C31, C32・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・, C
45It is preferable to set the diameter of 1 to 10 μm,
More preferably, it is set to 5 μm.
【0015】次に、図1に示した本発明の第1の実施の
形態に係わる半導体装置の製造方法の一例を、図2〜図
5を参照して説明する。図2〜5に示す用法は一例であ
り、他の方法によっても図1に示す保護素子を集積化し
たMOSFETは製造可能であることはもちろんであ
る。Next, an example of a method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. The usage shown in FIGS. 2 to 5 is an example, and it goes without saying that the MOSFET in which the protection element shown in FIG. 1 is integrated can be manufactured by other methods.
【0016】(イ)まず、図2(a)に示すように、表
面を鏡面に研磨した不純物密度5×1017cm−3〜1
×1019cm−3程度のn+型のシリコン単結晶からな
る半導体基板1を用意する。そして、図2(b)に示す
ように、四塩化珪素(SiCl4)、ジクロロシラン
(SiH2Cl2)等を用いて半導体基板1の上に、不
純物密度5×1013cm−3〜1×1016cm−3程度
のn型エピタキシャル成長層9を5μm〜50μm堆積
する。n型にするために、フォスフィン(PH3)等の
n型のドーパントガスを用いる。このエピタキシャル成
長層9は、MOSFETのドリフト領域2として機能
し、半導体基板1は、ドレイン領域(第1主電極領域)
3として機能する。(A) First, as shown in FIG. 2 (a), the impurity density obtained by polishing the surface to a mirror surface is 5 × 10 17 cm -3 -1.
A semiconductor substrate 1 made of n + type silicon single crystal having a size of about 10 19 cm −3 is prepared. Then, as shown in FIG. 2B, the impurity density is 5 × 10 13 cm −3 to 1 on the semiconductor substrate 1 using silicon tetrachloride (SiCl 4 ), dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ), or the like. the × 10 16 cm -3 of about n-type epitaxial layer 9 to 5μm~50μm deposition. To make it n-type, an n-type dopant gas such as phosphine (PH 3 ) is used. This epitaxial growth layer 9 functions as the drift region 2 of the MOSFET, and the semiconductor substrate 1 has the drain region (first main electrode region).
Functions as 3.
【0017】(ロ)次に、図2(b)に示すように、ド
リフト領域2の表面に30nm〜100nmのバッファ
酸化膜(第1絶縁膜)31を熱酸化により形成する。そ
して、バッファ酸化膜31の表面にレジスト膜51を塗
布した後、図2(c)に示すように、フォトリソグラフ
ィー技術を用いて、レジスト膜51にベース領域形成予
定領域及び電界緩和領域に対応した窓部を開口する。こ
のレジスト膜51をマスクとしてボロンイオン(11B
+)等のp型不純物イオンをエピタキシャル成長層9の
表面に選択的に注入する。この結果、突部の直下にイオ
ン打ち込み領域4a、14aが形成される。(B) Next, as shown in FIG. 2B, a buffer oxide film (first insulating film) 31 of 30 nm to 100 nm is formed on the surface of the drift region 2 by thermal oxidation. Then, after applying the resist film 51 on the surface of the buffer oxide film 31, as shown in FIG. 2C, the resist film 51 was made to correspond to the base region formation planned region and the electric field relaxation region by using a photolithography technique. Open the window. Using the resist film 51 as a mask, boron ions ( 11 B
P-type impurity ions such as + ) are selectively implanted into the surface of the epitaxial growth layer 9. As a result, ion-implanted regions 4a and 14a are formed immediately below the protrusion.
【0018】(ハ)レジスト膜51を除去後、熱処理し
(ドライブインし)、注入されたイオンを活性化し、不
純物密度5×1017cm−3〜7×1019cm−3程度
のベース領域4及び電界緩和領域14を形成する。バッ
ファ酸化膜31を除去後、厚さ30nm〜150nm、
好ましくは厚さ50nm〜100nmの薄い酸化膜(第
2絶縁膜)32をエピタキシャル成長層9の全面に熱酸
化により形成する。更に、図2(d)に示すように、厚
さ300〜800nmのポリシリコン膜25をCVD法
で堆積する。(C) After removing the resist film 51, heat treatment (drive-in) is performed to activate the implanted ions, and the impurity concentration is about 5 × 10 17 cm −3 to 7 × 10 19 cm −3 in the base region. 4 and the electric field relaxation region 14 are formed. After removing the buffer oxide film 31, a thickness of 30 nm to 150 nm,
Preferably, a thin oxide film (second insulating film) 32 having a thickness of 50 nm to 100 nm is formed on the entire surface of the epitaxial growth layer 9 by thermal oxidation. Further, as shown in FIG. 2D, a polysilicon film 25 having a thickness of 300 to 800 nm is deposited by the CVD method.
【0019】(ニ)その後、ポリシリコン膜25の上に
レジスト膜52を塗布し、図2(e)に示すように、こ
のレジスト膜52をフォトリソグラフィー技術を用い
て、ベース領域4よりも広い開口幅の窓部を有するよう
にパターニングする。このレジスト膜52をエッチング
用マスクとしてポリシリコン膜25をRIE法でエッチ
ングする。更に、図2(e)に示すように、このRIE
法のマスクとして用いたレジスト膜52をイオン注入用
マスクとしてボロンイオン(11B+)等のp型不純物
イオンをベース領域4にオーバーラップするようにイオ
ン注入する。イオン注入のマスクに用いたレジスト膜5
2を除去し、熱処理をして注入したイオンを活性化し、
熱拡散(ドライブイン)することにより中央部が深く、
周辺部が浅い形状のベース領域4を形成する。このと
き、電界緩和領域14も更に深くドライブインされる。
更に、新たなレジスト膜53のパターンを図3(f)に
示すようにフォトリソグラフィー技術を用いて形成す
る。このレジスト膜53のパターンは、p型ベース領域
4の中央部にレジスト膜53が島状に配置され、このp
型ベース領域4の中央部にはイオンが注入されないよう
にする形状である。そして、図3(f)に示すように、
砒素イオン(75As+)等のn型不純物イオンをp型
ベース領域4の表面に選択的に注入する。図3(f)で
破線で示したイオン注入領域は外形線をポリシリコン膜
で画定され、内形線をレジスト膜53で画定されたリン
グ形状となる。露出したポリシリコン膜25はイオン注
入のマスクとして機能すると同時に、ポリシリコン膜2
5中にもn型不純物イオンが注入される。レジスト膜5
3を除去後、熱処理すれば、図3(g)に示すように、
注入されたイオンは活性化され、不純物密度5×10
17cm−3〜7×1019cm−3程度のソース領域(第
2主電極領域)5が形成される。即ち、ポリシリコン膜
25をマスクとして用いた自己整合(セルフアライメン
ト)プロセスにより、外形線が画定されたソース領域5
が形成され、ポリシリコン膜25はn+ドープドポリシ
リコン膜になる。(D) After that, a resist film 52 is applied on the polysilicon film 25, and as shown in FIG. 2E, this resist film 52 is wider than the base region 4 by using the photolithography technique. Patterning is performed so as to have a window portion having an opening width. The polysilicon film 25 is etched by the RIE method using the resist film 52 as an etching mask. Further, as shown in FIG. 2 (e), this RIE
Using the resist film 52 used as a mask for the method, a p-type impurity ion such as boron ion ( 11 B + ) is ion-implanted so as to overlap the base region 4. Resist film 5 used as a mask for ion implantation
2 is removed and heat-treated to activate the implanted ions,
The central part is deep due to heat diffusion (drive-in),
The base region 4 having a shallow peripheral portion is formed. At this time, the electric field relaxation region 14 is also driven in deeper.
Further, a new pattern of the resist film 53 is formed by using the photolithography technique as shown in FIG. The pattern of the resist film 53 is such that the resist film 53 is arranged in an island shape at the center of the p-type base region 4.
The shape is such that ions are not implanted into the central portion of the mold base region 4. Then, as shown in FIG.
N-type impurity ions such as arsenic ions ( 75 As + ) are selectively implanted into the surface of the p-type base region 4. The ion implantation region shown by the broken line in FIG. 3F has a ring shape in which the outer shape line is defined by the polysilicon film and the inner shape line is defined by the resist film 53. The exposed polysilicon film 25 functions as a mask for ion implantation and, at the same time, the polysilicon film 2
The n-type impurity ions are also implanted in 5. Resist film 5
3 is removed and then heat-treated, as shown in FIG.
The implanted ions are activated and the impurity density is 5 × 10 5.
A source region (second main electrode region) 5 of about 17 cm −3 to 7 × 10 19 cm −3 is formed. That is, the source region 5 having the defined outline is formed by a self-alignment process using the polysilicon film 25 as a mask.
Are formed, and the polysilicon film 25 becomes an n + -doped polysilicon film.
【0020】(ホ)次に、新たなにレジスト膜54を塗
布し、このレジスト膜54をフォトリソグラフィー技術
を用いてパターニングする。このレジスト膜54をマス
クとして、ドープドポリシリコン膜25をRIE法で図
3(h)に示すようにエッチングする。この結果、ドー
プドポリシリコン膜25は、p型ベース領域4の間のド
リフト領域2の表面の上方に網目状に形成されたゲート
電極6と、電界緩和領域14の上方に独立した島状のパ
ターンとして形成されたドープドポリシリコン膜25と
に分離される。そして、ゲート電極6の下部の薄い酸化
膜32がゲート絶縁膜11として機能し、ドープドポリ
シリコン膜25の下部の薄い酸化膜32が薄いフィール
ド絶縁膜18として機能する。レジスト膜54除去後、
図3(i)に示すように、厚さ0.3μm〜2μmの酸
化膜、若しくは酸化膜とPSG膜との複合膜等の第3絶
縁膜33をCVD法で堆積する。そして、新たなレジス
ト膜55を第3絶縁膜33上に塗布し、このレジスト膜
55をフォトリソグラフィ技術を用いて、レジスト膜5
5に電極接続領域形成予定領域に対応した窓部を開口す
る。そして、このレジスト膜55をマスクとして、図4
(j)に示すように、第3絶縁膜33をRIE法でエッ
チングする。このレジスト膜55及び第3絶縁膜33を
マスクとして、ボロンイオン(11B+)等のp型不純
物イオンを選択的に注入する。レジスト膜55を除去
後、熱処理し(ドライブインし)、注入されたイオンを
活性化し、p−ドープドポリシリコン膜形成領域25
a,25b,25cを形成する。その後、膜厚600n
m〜1.5μm程度のPSG膜、BPSG膜等の第4絶
縁膜34を第3絶縁膜33の上にCVD法で堆積する。
そして、図4(l)に示すように、化学的機械研磨(C
MP)等を用いて、第4絶縁膜34の表面が平らになる
まで平坦化する。この結果、第3絶縁膜33と第4絶縁
膜34とからなる平坦な表面を有する層間絶縁膜12が
形成される。(E) Next, a new resist film 54 is applied, and the resist film 54 is patterned by using the photolithography technique. Using the resist film 54 as a mask, the doped polysilicon film 25 is etched by the RIE method as shown in FIG. As a result, the doped polysilicon film 25 has a gate electrode 6 formed in a mesh shape above the surface of the drift region 2 between the p-type base regions 4, and an independent island shape above the electric field relaxation region 14. It is separated into the doped polysilicon film 25 formed as a pattern. Then, the thin oxide film 32 below the gate electrode 6 functions as the gate insulating film 11, and the thin oxide film 32 below the doped polysilicon film 25 functions as the thin field insulating film 18. After removing the resist film 54,
As shown in FIG. 3I, a third insulating film 33 such as an oxide film having a thickness of 0.3 μm to 2 μm or a composite film of an oxide film and a PSG film is deposited by the CVD method. Then, a new resist film 55 is applied on the third insulating film 33, and the resist film 55 is formed by photolithography.
A window portion corresponding to the area where the electrode connection area is to be formed is opened at 5. Then, using this resist film 55 as a mask, as shown in FIG.
As shown in (j), the third insulating film 33 is etched by the RIE method. By using the resist film 55 and the third insulating film 33 as a mask, p-type impurity ions such as boron ions ( 11 B + ) are selectively implanted. After removing the resist film 55, heat treatment (drive-in) is performed to activate the implanted ions, and the p − -doped polysilicon film formation region 25 is formed.
a, 25b, 25c are formed. After that, film thickness 600n
A fourth insulating film 34 such as a PSG film or a BPSG film having a thickness of about m to 1.5 μm is deposited on the third insulating film 33 by the CVD method.
Then, as shown in FIG. 4 (l), chemical mechanical polishing (C
MP) or the like is used to flatten the surface of the fourth insulating film 34 until it becomes flat. As a result, the interlayer insulating film 12 including the third insulating film 33 and the fourth insulating film 34 and having a flat surface is formed.
【0021】(ヘ)次に、層間絶縁膜12の表面全体に
レジスト膜56を塗布し、図5(m)に示すようにパタ
ーニングする。このパターニングされたレジスト膜56
をマスクとして、層間絶縁膜12の一部をRIE法で選
択的に除去し、図5(m)に示すようにコンタクトホー
ル(ソースコンタクトホール)41、バイアホール2
1、微細バイアホールC31,C32,C33,
C34,C35を形成する。この時紙面の奥の方で、ゲ
ート電極6の一部を露出するゲートコンタクトホールも
開孔される。微細バイアホールC31,C32,
C33,C34,C35 の開孔後、レジスト膜56を
除去する。(F) Next, a resist film 56 is applied to the entire surface of the interlayer insulating film 12 and patterned as shown in FIG. 5 (m). This patterned resist film 56
With the mask as a mask, a part of the interlayer insulating film 12 is selectively removed by the RIE method, and the contact hole (source contact hole) 41 and the via hole 2 are removed as shown in FIG.
1, fine via holes C 31 , C 32 , C 33 ,
C34 and C35 are formed. At this time, a gate contact hole that exposes a part of the gate electrode 6 is also formed at the back of the paper. Fine via holes C 31 , C 32 ,
After opening C 33 , C 34 , and C 35 , the resist film 56 is removed.
【0022】(ト)次に、スパッタリング法又は電子ビ
ーム(EB)蒸着法等により厚さ0.5μm〜10μm
程度のアルミニウム(Al)又はアルミニウム合金(A
l−Si、Al−Cu−Si)膜等の金属膜61を堆積
する。この上にレジスト膜を塗布し、フォトリソグラフ
ィ技術を用いて、レジスト膜をパターニングしてメタラ
イゼーション用マスクを形成する。このメタライゼーシ
ョン用マスクを用いて、金属膜61をRIE法により選
択的にエッチングする。その後、電極配線のパターニン
グに用いたフォトレジスト膜を除去する。この結果、図
5(o)に示すように、金属膜がパターニングされ、ボ
ンディングパッド7、及び主電極(第2主電極)として
機能するソース電極8が形成される。ボンディングパッ
ド7は紙面の奥で図示を省略したゲートコンタクトホー
ルを被覆している。更に、これらのソース電極8、ボン
ディングパッド7の形成された側の全面をレジスト膜で
カバーした後、半導体基板1の他方の主面の酸化膜を全
面エッチングして、露出した半導体基板1(n+ドレイ
ン領域3)に他の主電極(第1主電極)として機能する
ドレイン電極15を形成する。(G) Next, the thickness is 0.5 μm to 10 μm by a sputtering method or an electron beam (EB) vapor deposition method.
Aluminum (Al) or aluminum alloy (A
A metal film 61 such as a (1-Si, Al-Cu-Si) film is deposited. A resist film is applied thereon, and the resist film is patterned by using a photolithography technique to form a metallization mask. Using this metallization mask, the metal film 61 is selectively etched by the RIE method. Then, the photoresist film used for patterning the electrode wiring is removed. As a result, as shown in FIG. 5O, the metal film is patterned to form the bonding pad 7 and the source electrode 8 functioning as the main electrode (second main electrode). The bonding pad 7 covers a gate contact hole (not shown) at the back of the paper. Further, after covering the entire surface on the side where the source electrode 8 and the bonding pad 7 are formed with a resist film, the entire oxide film on the other main surface of the semiconductor substrate 1 is etched to expose the exposed semiconductor substrate 1 (n). A drain electrode 15 that functions as another main electrode (first main electrode) is formed in the + drain region 3).
【0023】(チ)裏面(他方の主面)の全面エッチン
グに用いたレジスト膜を除去し、400℃〜450℃で
シンタリングをした後、図1に示すようにボンディング
パッド7に対してワイヤ23を接続すれば、本発明の実
施の形態に係わる半導体装置が完成する。(H) After removing the resist film used for the entire etching of the back surface (the other main surface) and sintering at 400 ° C. to 450 ° C., as shown in FIG. By connecting 23, the semiconductor device according to the embodiment of the present invention is completed.
【0024】本発明の第1実施の形態に係わる半導体装
置の製造方法によれば、上記のような簡略な製造プロセ
スで、多結晶シリコン膜13の厚さが、設計通りの30
0〜800nmの厚さ(アズ・デポの厚さ)を維持して
いるので、ワイヤボンディング時にボンディング圧力で
ボンディングパッド7の下側に形成された薄いフィール
ド絶縁膜18にクラックが生じない。このため、ボンデ
ィングパッド7と電界緩和領域14とが電気的に短絡す
る不良の発生することがない半導体装置(保護素子内蔵
MOSFET)を、高い製造歩留まりで安価に製造する
ことができる。According to the method of manufacturing the semiconductor device of the first embodiment of the present invention, the thickness of the polycrystalline silicon film 13 is 30 as designed by the simple manufacturing process as described above.
Since the thickness (as-deposit thickness) of 0 to 800 nm is maintained, cracks do not occur in the thin field insulating film 18 formed under the bonding pad 7 due to the bonding pressure during wire bonding. For this reason, a semiconductor device (a MOSFET with a built-in protection element) in which a defect in which the bonding pad 7 and the electric field relaxation region 14 are electrically short-circuited does not occur can be manufactured at a high manufacturing yield at a low cost.
【0025】(第2の実施の形態)図6に示すように、
本発明の第2の実施の形態に係わる半導体装置は、第1
主電極領域(コレクタ領域)43、第2主電極領域(エ
ミッタ領域)45及び電界緩和領域14とを少なくとも
具備する主素子を構成する半導体基板1と、電界緩和領
域14の上部に設けられた厚さ30〜150nmのフィ
ールド絶縁膜18と、フィールド絶縁膜18の上部に接
触した主素子の保護素子を構成する多結晶シリコン膜1
3と、多結晶シリコン膜13の上部に接触した層間絶縁
膜12と、層間絶縁膜12を貫通して多結晶シリコン膜
13を露出させる、マトリクス配置された複数の微細バ
イアホールC31,・・・・・,C35を介して、多結
晶シリコン膜13に接続されるボンディングパッド7を
有する半導体装置である。半導体基板は、p+型(第2
導電型)のコレクタ領域43、コレクタ領域43の上部
のn型のドリフト領域2、ドリフト領域2の上部に島状
に配置された複数のp型(第2導電型)のベース領域
(ボディ領域)4、チップの周辺部においてドリフト領
域2の上部に配置されたp型の電界緩和領域14、ベー
ス領域4の上部にリング上に形成されたn+型のエミッ
タ領域45を有するIGBTである。(Second Embodiment) As shown in FIG.
The semiconductor device according to the second embodiment of the present invention is the first
A semiconductor substrate 1 forming a main element including at least a main electrode region (collector region) 43, a second main electrode region (emitter region) 45, and an electric field relaxation region 14, and a thickness provided above the electric field relaxation region 14. Field insulating film 18 having a thickness of 30 to 150 nm, and a polycrystalline silicon film 1 which is in contact with the upper part of the field insulating film 18 and constitutes a protective element for the main element
3, the interlayer insulating film 12 in contact with the upper portion of the polycrystalline silicon film 13, and a plurality of fine via holes C 31 , arranged in a matrix that penetrate the interlayer insulating film 12 to expose the polycrystalline silicon film 13. The semiconductor device has a bonding pad 7 connected to the polycrystalline silicon film 13 via C 35 . The semiconductor substrate is a p + type (second
Conductivity type) collector region 43, n type drift region 2 on the collector region 43, and a plurality of p type (second conductivity type) base regions (body regions) arranged in an island shape on the drift region 2. 4, an IGBT having a p-type electric field relaxation region 14 arranged above the drift region 2 in the peripheral portion of the chip, and an n + type emitter region 45 formed on the ring above the base region 4.
【0026】複数のベース領域4の相互の間、及びベー
ス領域4と電界緩和領域14との間に露出したドリフト
領域2の上部にはゲート絶縁膜11が配置され、このゲ
ート絶縁膜11の上部には多結晶シリコン膜13が配置
されている。多結晶シリコン膜13は電界緩和領域14
の上部のゲート絶縁膜11と同一の膜厚の薄いフィール
ド絶縁膜18の上部にも配置されている。そして、この
多結晶シリコン膜13及びゲート電極6の上部には層間
絶縁膜12が配置されている。そして、多結晶シリコン
膜13は、複数のn+型のドープドポリシリコン膜領域
25k、25l、25m、25nと交互に複数のp−型
(第2導電型)のドープドポリシリコン膜領域25a,
25b,25cが形成され、複数のpn接合ダイオード
が直列接続されたダイオード形成領域25を形成してい
る。そして、平面パターン上電極接続領域26に位置す
る層間絶縁膜12は、微細バイアホールC31,
C32,・・・・・,C35を有する。更に、ゲート絶
縁膜11及び層間絶縁膜12を貫通してベース領域4及
びエミッタ領域45を露出するコンタクトホール41が
形成されている。又、層間絶縁膜12を貫通してn+ド
ープドポリシリコン膜領域25kを露出するバイアホー
ル21が形成されている。コンタクトホール(エミッタ
コンタクトホール)41とバイアホール21を介して、
エミッタ電極46がエミッタ領域45とn+ドープドポ
リシリコン膜領域25kを電気的に接続している。そし
て、第1の実施の形態と同様に、微細バイアホールC
31,C32,・・・・・,C35を介して多結晶シリ
コン膜に接続されるボンディングパッド7は紙面の奥
で、ゲートコンタクトホールを介してゲート電極6に接
続されている。A gate insulating film 11 is disposed on the drift region 2 exposed between the base regions 4 and between the base region 4 and the electric field relaxation region 14, and the upper portion of the gate insulating film 11 is disposed. Is provided with a polycrystalline silicon film 13. The polycrystalline silicon film 13 has an electric field relaxation region 14
Is also disposed on the upper portion of the field insulating film 18 having the same film thickness as the gate insulating film 11 on the upper part of. An interlayer insulating film 12 is arranged on the polycrystalline silicon film 13 and the gate electrode 6. Then, the polycrystalline silicon film 13, a plurality of n + -type doped polysilicon film region 25k, 25l, 25 m, the plurality alternating with 25n p - -type doped polysilicon film region 25a (second conductivity type) ,
25b and 25c are formed to form a diode forming region 25 in which a plurality of pn junction diodes are connected in series. Then, the interlayer insulating film 12 located in the electrode connection region 26 on the planar pattern has the fine via holes C 31 ,
With C 32, ·····, the C 35. Further, a contact hole 41 is formed penetrating the gate insulating film 11 and the interlayer insulating film 12 to expose the base region 4 and the emitter region 45. Further, a via hole 21 penetrating the interlayer insulating film 12 and exposing the n + -doped polysilicon film region 25k is formed. Via the contact hole (emitter contact hole) 41 and the via hole 21,
The emitter electrode 46 electrically connects the emitter region 45 and the n + -doped polysilicon film region 25k. Then, as in the first embodiment, the fine via hole C is formed.
The bonding pad 7 connected to the polycrystalline silicon film via 31 , C 32 , ..., C 35 is connected to the gate electrode 6 via the gate contact hole at the back of the drawing.
【0027】図6に示すように、電界緩和領域14が、
多結晶シリコン膜13の下方に形成され、多結晶シリコ
ン膜13の下方に形成されたゲート絶縁膜11と同一の
膜厚の薄いフィールド絶縁膜18に大きな電界が加わ
り、フィールド絶縁膜18が破壊することを防止する。As shown in FIG. 6, the electric field relaxation region 14 is
A large electric field is applied to the thin field insulating film 18 formed below the polycrystalline silicon film 13 and having the same film thickness as the gate insulating film 11 formed below the polycrystalline silicon film 13, and the field insulating film 18 is destroyed. Prevent that.
【0028】本発明の第2の実施の形態に係わる半導体
装置によれば、多結晶シリコン膜13のドープドポリシ
リコン膜領域25nと、ボンディングパッド7が複数の
微細バイアホールC11,C12,・・・・・,
C31,C32,・・・・・,C4 5を通じて電気的に
接続されているため、第1の実施の形態と同様に多結晶
シリコン膜13が、設計通りの膜厚を維持できる。この
ためボンディング時に、ボンディング圧力により多結晶
シリコン膜13の下側のゲート絶縁膜11にクラックが
発生することが防止され、半導体基板1の電界緩和領域
14とボンディングパッド7との間が多結晶シリコン膜
13を介して電気的に短絡されることがない。According to the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, the doped polysilicon film region 25n of the polycrystalline silicon film 13 and the bonding pad 7 have a plurality of fine via holes C 11 , C 12 , ...
C 31, C 32, · · · · ·, because they are electrically connected through C 4 5, the first in the same manner as in the embodiment polycrystalline silicon film 13 can be maintained the thickness as designed. Therefore, at the time of bonding, cracks are prevented from being generated in the gate insulating film 11 below the polycrystalline silicon film 13 due to the bonding pressure, and polycrystalline silicon is provided between the electric field relaxation region 14 of the semiconductor substrate 1 and the bonding pad 7. There is no electrical short circuit through the membrane 13.
【0029】本発明の第2の実施の形態に係わる半導体
装置の製造方法は、本発明の第1の実施の形態に係わる
半導体装置の製造方法において、n+型(第1導電型)
のシリコン単結晶からなる半導体基板1を用意するとこ
ろを、本発明の第2の実施の形態に係わる半導体装置の
製造方法では、5×1018cm−3〜1×1021cm
−3p+型(第2導電型)のシリコン基板(半導体基
板)43を用意すれば良い。その後の製造方法は、本発
明の第1の実施の形態に係わる半導体装置の製造方法と
同一であり、ドレイン電極15をコレクタ電極44、ド
レイン領域3をコレクタ領域43、ソース電極8をエミ
ッタ電極46、ソース領域5をエミッタ領域45と読み
替えれば良く、重複した説明を省略する。Semiconductor according to the second embodiment of the present invention
A method for manufacturing a device relates to the first embodiment of the present invention.
In a method of manufacturing a semiconductor device, n+Type (first conductivity type)
The semiconductor substrate 1 made of the silicon single crystal is prepared.
Of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
In the manufacturing method, 5 × 1018cm-3~ 1 x 1021cm
-3p+Type (second conductivity type) silicon substrate (semiconductor substrate
A plate) 43 may be prepared. The subsequent manufacturing method is
And a method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment
The drain electrode 15 is the same as the collector electrode 44.
The rain region 3 is the collector region 43, and the source electrode 8 is the emitter region.
And the source region 5 is read as the emitter region 45.
It suffices to replace them, and duplicate explanations are omitted.
【0030】本発明の第2の実施の形態に係わる半導体
装置の製造方法によれば、簡略な製造プロセスで、多結
晶シリコン膜13からなる保護素子の下側に形成された
ゲート絶縁膜11と同じ厚さの薄いフィールド絶縁膜1
8にクラックが生じない。このため、ボンディングパッ
ド7と電界緩和領域14とが電気的に短絡することがな
い半導体装置(保護素子内蔵型IGBT)を、高い製造
歩留まりで安価に製造することができる。According to the method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, the gate insulating film 11 formed under the protective element made of the polycrystalline silicon film 13 is formed by a simple manufacturing process. Thin field insulating film 1 of the same thickness
No cracks occur in No. 8. Therefore, a semiconductor device (protection element built-in type IGBT) in which the bonding pad 7 and the electric field relaxation region 14 are not electrically short-circuited can be manufactured at a high manufacturing yield and at a low cost.
【0031】(その他の実施の形態)本発明は、第1及
び第2の実施の形態によって記載したが、この開示の一
部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであ
ると理解すべきではない。この開示から、当業者には様
々な代替実施の形態、実施例、及び製造工程技術が明ら
かとなろう。(Other Embodiments) Although the present invention has been described by the first and second embodiments, it is understood that the description and drawings forming a part of this disclosure limit the present invention. should not do. From this disclosure, various alternative embodiments, examples, and manufacturing process technologies will be apparent to those skilled in the art.
【0032】例えば、上記の第1及び第2の実施の形態
の説明においては、第1導電型をn型、第2導電型をp
型として説明したが、第1導電型をp型、第2導電型を
n型としても良いことは勿論である。For example, in the above description of the first and second embodiments, the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type.
Although described as a type, it goes without saying that the first conductivity type may be p-type and the second conductivity type may be n-type.
【0033】更に、第1及び第2の実施の形態の説明に
おいては、Si基板を半導体基板として用いる場合を説
明したが、炭化珪素(SiC)、ダイアモンド、ガリウ
ム砒素(GaAs)、インジウムリン(InP)等の他
の半導体材料を用いても構わないことは勿論である。Furthermore, in the description of the first and second embodiments, the case where the Si substrate is used as the semiconductor substrate has been described, but silicon carbide (SiC), diamond, gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP). Of course, other semiconductor materials such as) may be used.
【0034】このように、本発明はここでは記載してい
ない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従っ
て、本発明の技術的な範囲は上記説明から妥当な特許請
求の範囲に係わる発明特定事項によってのみ定められる
ものである。As described above, needless to say, the present invention includes various embodiments and the like not described here. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the matters specifying the invention according to the scope of claims reasonable from the above description.
【0035】[0035]
【発明の効果】本発明によれば、多結晶シリコン膜の厚
さが、設計時の膜厚を維持しているので、ボンディング
パッド上にワイヤボンディングしたときのボンディング
圧力を多結晶シリコン膜によって吸収することができ、
多結晶シリコン膜の下側の薄いフィールド絶縁膜にクラ
ックが発生することを防止することができる。According to the present invention, since the thickness of the polycrystalline silicon film maintains the designed film thickness, the polycrystalline silicon film absorbs the bonding pressure at the time of wire bonding on the bonding pad. You can
It is possible to prevent cracks from occurring in the thin field insulating film below the polycrystalline silicon film.
【0036】このため本発明によれば、半導体基板の電
界緩和領域とボンディングパッドとの間がフィールド絶
縁膜のクラックを介して電気的に短絡されることがな
い。Therefore, according to the present invention, the electric field relaxation region of the semiconductor substrate and the bonding pad are not electrically short-circuited via the crack of the field insulating film.
【0037】従って、本発明によれば、多結晶シリコン
から構成される保護素子を主素子の表面に集積化した保
護素子内蔵型の半導体装置の信頼性を高め、製造歩留り
を向上することが出来る。Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the reliability and improve the manufacturing yield of a semiconductor device having a built-in protective element in which a protective element made of polycrystalline silicon is integrated on the surface of the main element. .
【図1】本発明の第1の実施の形態に係わる半導体装置
の一部を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a part of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施の形態に係わる半導体装置
の製造工程を示す工程断面図である(その1)。FIG. 2 is a process cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention (No. 1).
【図3】本発明の第1の実施の形態に係わる半導体装置
の製造工程を示す工程断面図である(その2)。FIG. 3 is a process cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention (No. 2).
【図4】本発明の第1の実施の形態に係わる半導体装置
の製造工程を示す工程断面図である(その3)。FIG. 4 is a process cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention (No. 3).
【図5】本発明の第1の実施の形態に係わる半導体装置
の製造工程を示す工程断面図である(その4)。FIG. 5 is a process cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention (No. 4).
【図6】本発明の第2の実施の形態に係わる半導体装置
の一部を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a part of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【図7】従来のMOSFETを有する半導体装置の断面
図である。FIG. 7 is a sectional view of a semiconductor device having a conventional MOSFET.
1 半導体基板
2 ドリフト領域
3 ドレイン領域(第1主電極領域)
4 ベース領域
4a ベース領域形成予定領域
5 ソース領域(第2主電極領域)
6 ゲート電極
7 ボンディングパッド
8 ソース電極(第2主電極)
9 エピタキシャル成長層
11 ゲート絶縁膜
12 層間絶縁膜
13 多結晶シリコン膜
14 電界緩和領域
14a 電界緩和領域形成予定領域
15 ドレイン電極 (第1主電極)
18 薄いフィールド絶縁膜
21 バイアホール
23 ワイヤ
25 ドープドポリシリコン膜
25a,25b,25c p−ドープドポリシリコン領
域
25d,25k,25m,25n n+ドープドポリシ
リコン領域
26 電極接続領域
26a 電極接続領域形成予定領域
28 第1の開口
29 第2の開口
31 バッファ酸化膜(第1絶縁膜)
32 薄い酸化膜(第2絶縁膜)
35 酸化膜
33 第3絶縁膜
34 第4絶縁膜
41 コンタクトホール
43 コレクタ領域(第1主電極領域)
44 コレクタ電極(第1主電極)
45 エミッタ領域(第2主電極領域)
46 エミッタ電極(第2主電極)
51,52,53,54,55、56 レジスト膜
C11,C12,・・・・・,C31,C32,・・・
・・,C35,・・・・・,C45 微細バイアホール1 semiconductor substrate 2 drift region 3 drain region (first main electrode region) 4 base region 4a base region formation planned region 5 source region (second main electrode region) 6 gate electrode 7 bonding pad 8 source electrode (second main electrode) 9 epitaxial growth layer 11 gate insulating film 12 interlayer insulating film 13 polycrystalline silicon film 14 electric field relaxation region 14a electric field relaxation region formation region 15 drain electrode (first main electrode) 18 thin field insulating film 21 via hole 23 wire 25 doped poly Silicon film 25a, 25b, 25cp p - doped polysilicon region 25d, 25k, 25m, 25n n + doped polysilicon region 26 electrode connection region 26a electrode connection region formation scheduled region 28 first opening 29 second opening 31 Buffer oxide film (first insulating film) 32 Thin oxide film (second insulating film) Edge film) 35 Oxide film 33 Third insulating film 34 Fourth insulating film 41 Contact hole 43 Collector region (first main electrode region) 44 Collector electrode (first main electrode) 45 Emitter region (second main electrode region) 46 Emitter Electrodes (second main electrode) 51, 52, 53, 54, 55, 56 Resist films C 11 , C 12 , ..., C 31 , C 32 ,.
.., C 35 , ..., C 45 fine via holes
Claims (7)
界緩和領域とを少なくとも具備する主素子を構成する半
導体基板と、 前記電界緩和領域の上部に設けられた厚さ30〜150
nmのフィールド絶縁膜と、 前記フィールド絶縁膜の上部に接触した前記主素子の保
護素子を構成する多結晶シリコン膜と、 前記多結晶シリコン膜の上部に接触した層間絶縁膜と、 前記層間絶縁膜を貫通して前記多結晶シリコン膜を露出
させる、マトリクス配置された複数の微細バイアホール
を介して、前記多結晶シリコンに接続されるボンディン
グパッドとを有することを特徴とする半導体装置。1. A semiconductor substrate forming a main element having at least a first main electrode region, a second main electrode region and an electric field relaxation region, and a thickness of 30 to 150 provided on the electric field relaxation region.
nm field insulating film, a polycrystalline silicon film which is in contact with the upper portion of the field insulating film and constitutes a protection element of the main element, an interlayer insulating film which is in contact with the upper portion of the polycrystalline silicon film, and the interlayer insulating film And a bonding pad connected to the polycrystalline silicon through a plurality of fine via holes arranged in a matrix that expose the polycrystalline silicon film through the substrate.
のドリフト領域と、 前記ドリフト領域の上部に配置された前記第2導電型の
電界緩和領域及び複数の前記第2導電型のベース領域
と、 前記ベース領域の上部に配置された前記第1導電型の第
2主電極領域と、 前記複数のベース領域のそれぞれの一部の上部に形成さ
れたゲート絶縁膜と、 前記ゲート絶縁膜の上部に形成されたゲート電極とを具
備することを特徴とする請求項1記載の半導体装置。2. The semiconductor substrate, a first conductivity type or a second conductivity type first main electrode region, the first conductivity type drift region disposed on the first main electrode region, The electric field relaxation region of the second conductivity type and a plurality of base regions of the second conductivity type arranged on the drift region, and the second main electrode region of the first conductivity type arranged on the base region. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a gate insulating film formed on an upper portion of each of the plurality of base regions; and a gate electrode formed on an upper portion of the gate insulating film. apparatus.
膜と実質的に同一の厚さであることを特徴とする請求項
2記載の半導体装置。3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the field insulating film has substantially the same thickness as the gate insulating film.
れた複数の前記第1導電型のドープドポリシリコン領域
と複数の前記第2導電型のドープドポリシリコン領域と
を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項
に記載の半導体装置。4. The polycrystalline silicon film has a plurality of the first-conductivity-type doped polysilicon regions and a plurality of the second-conductivity-type doped polysilicon regions, which are alternately formed. The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3.
m〜10μmであることを特徴とする請求項1〜4のい
ずれか1項に記載の半導体装置。5. The diameter of the fine via hole is 1 μm in diameter.
It is m-10 micrometers, The semiconductor device of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
mの間隔でマトリクス状に配列されていることを特徴と
する請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体装置。6. The fine via hole is 10 to 30 μm.
The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor devices are arranged in a matrix at intervals of m.
領域の上部に前記第1導電型のドリフト領域を形成する
工程と、 前記ドリフト領域の一部に前記第2導電型の複数のベー
ス領域及び前記第2導電型の電界緩和領域をそれぞれ選
択的に形成する工程と、 前記ベース領域内に前記第1導電型の第2主電極領域を
選択的に形成する工程と、 前記複数のベース領域の上部及び前記複数のベース領域
の間に露出したドリフト領域の上部にゲート絶縁膜を形
成し、前記電界緩和領域の上部に前記ゲート絶縁膜と同
じ厚さのフィールド絶縁膜を形成する工程と、 前記フィールド絶縁膜の上部に多結晶シリコン膜を形成
する工程と、 前記多結晶シリコン膜の上部に層間絶縁膜を形成する工
程と、 前記層間絶縁膜の一部を選択的に除去し、前記層間絶縁
膜に前記多結晶シリコン膜の一部を露出する複数の微細
バイアホール及び該微細バイアホールよりも大きな面積
で前記多結晶シリコン膜の一部を露出するバイアホール
を開口し、前記第2主電極領域を露出するコンタクトホ
ールを開口する工程と、 前記複数の微細バイアホールを介して前記多結晶シリコ
ン膜に接続するボンディングパッド及び前記コンタクト
ホールを介して前記第2主電極領域に接続し、前記バイ
アホールを介して前記多結晶シリコン膜に接続する主電
極を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装
置の製造方法。7. A step of forming a drift region of the first conductivity type above a first main electrode region of the first conductivity type or a second conductivity type, and a step of forming the drift region of the second conductivity type in a part of the drift region. Selectively forming a plurality of base regions and the second conductivity type electric field relaxation region, and selectively forming the first conductivity type second main electrode region in the base region, A gate insulating film is formed on the plurality of base regions and on the drift region exposed between the plurality of base regions, and a field insulating film having the same thickness as the gate insulating film is formed on the electric field relaxation region. A step of forming a polycrystalline silicon film on the field insulating film, a step of forming an interlayer insulating film on the polycrystalline silicon film, and a part of the interlayer insulating film being selectively removed. And the interlayer insulation A plurality of fine via holes exposing a part of the polycrystalline silicon film and a via hole exposing a part of the polycrystalline silicon film with an area larger than the fine via holes are opened in the film, and the second main electrode is formed. A step of opening a contact hole exposing the region; a bonding pad connecting to the polycrystalline silicon film via the plurality of fine via holes; and connecting to the second main electrode region via the contact hole, And a step of forming a main electrode connected to the polycrystalline silicon film via a hole.
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005051091A (en) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Nec Kansai Ltd | Vertical field effect transistor and method for manufacturing the same |
| JP2005236224A (en) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Sanken Electric Co Ltd | Semiconductor device |
| WO2007036898A3 (en) * | 2005-09-29 | 2007-09-07 | Nxp Bv | Semiconductor device with improved contact pad and method for fabrication thereof |
| JP2009152364A (en) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Sanken Electric Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US8183606B2 (en) | 2008-11-27 | 2012-05-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| JP2016529710A (en) * | 2013-07-29 | 2016-09-23 | エフィシエント パワー コンヴァーション コーポレーション | GaN transistor with polysilicon layer to create additional components |
| WO2019039304A1 (en) * | 2017-08-21 | 2019-02-28 | 株式会社デンソー | Semiconductor device and manufacturing method for same |
| JP2019036688A (en) * | 2017-08-21 | 2019-03-07 | 株式会社デンソー | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| JP2019036689A (en) * | 2017-08-21 | 2019-03-07 | 株式会社デンソー | Semiconductor device |
| JPWO2022054328A1 (en) * | 2020-09-11 | 2022-03-17 |
-
2001
- 2001-08-29 JP JP2001259886A patent/JP3551947B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005051091A (en) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Nec Kansai Ltd | Vertical field effect transistor and method for manufacturing the same |
| JP2005236224A (en) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Sanken Electric Co Ltd | Semiconductor device |
| WO2007036898A3 (en) * | 2005-09-29 | 2007-09-07 | Nxp Bv | Semiconductor device with improved contact pad and method for fabrication thereof |
| JP2009152364A (en) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Sanken Electric Co Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US8183606B2 (en) | 2008-11-27 | 2012-05-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| JP2016529710A (en) * | 2013-07-29 | 2016-09-23 | エフィシエント パワー コンヴァーション コーポレーション | GaN transistor with polysilicon layer to create additional components |
| WO2019039304A1 (en) * | 2017-08-21 | 2019-02-28 | 株式会社デンソー | Semiconductor device and manufacturing method for same |
| JP2019036688A (en) * | 2017-08-21 | 2019-03-07 | 株式会社デンソー | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| JP2019036689A (en) * | 2017-08-21 | 2019-03-07 | 株式会社デンソー | Semiconductor device |
| CN111052323A (en) * | 2017-08-21 | 2020-04-21 | 株式会社电装 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| CN111052323B (en) * | 2017-08-21 | 2023-06-20 | 株式会社电装 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| JPWO2022054328A1 (en) * | 2020-09-11 | 2022-03-17 | ||
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