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公開番号2024080049
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-13
出願番号2022192908
出願日2022-12-01
発明の名称半導体装置および半導体モジュール
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/768 20060101AFI20240606BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体ウエハの反り量を低減すること。
【解決手段】半導体装置の一例である第1チップは、半導体基板30と、半導体基板30上に設けられた基板側絶縁層50と、を備える。基板側絶縁層50は、2層目の絶縁ユニット542の酸化膜532と、この酸化膜532と離隔して設けられた3層目の絶縁ユニット543の酸化膜533と、酸化膜532と酸化膜533との間に設けられた第1窒化物絶縁層513および第2窒化物絶縁層523と、を含む。第2窒化物絶縁層523は、第1窒化物絶縁層513よりも高い膜密度を有する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板上に設けられた基板側絶縁層と、
を備え、
前記基板側絶縁層は、
第１酸化膜と、
前記第１酸化膜の上に前記第１酸化膜に対して離隔して設けられた第２酸化膜と、
前記第１酸化膜と前記第２酸化膜との間に設けられた第１窒化物絶縁層および第２窒化物絶縁層と、
を含み、
前記第２窒化物絶縁層は、前記第１窒化物絶縁層よりも高い膜密度を有する
半導体装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１窒化物絶縁層および前記第２窒化物絶縁層は、同一材料によって形成されており、
前記第１窒化物絶縁層は、前記第１酸化膜よりも大きい熱膨張係数を有し、
前記第２窒化物絶縁層は、前記第１窒化物絶縁層よりも小さい熱膨張係数を有する
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１窒化物絶縁層は、前記第１酸化膜の熱応力が生じる方向とは逆方向の熱応力が生じるように構成されており、
前記第２窒化物絶縁層は、前記第１窒化物絶縁層の熱応力が生じる方向とは逆方向の熱応力が生じるように構成されている
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２窒化物絶縁層は、前記第１酸化膜の熱膨張係数と前記第１窒化物絶縁層の熱膨張係数との間の熱膨張係数を有する
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第２窒化物絶縁層は、前記第１窒化物絶縁層上に設けられ、前記第１窒化物絶縁層よりも高い破壊靭性を有する
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第２窒化物絶縁層は、前記第１窒化物絶縁層よりも薄い厚さを有する
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１窒化物絶縁層は、前記基板側絶縁層の厚さ方向において互いに反対側を向く上面および下面を有し、
前記第２窒化物絶縁層は、前記第１窒化物絶縁層上に設けられ、
前記基板側絶縁層は、前記第１窒化物絶縁層の前記下面に接し、前記第１窒化物絶縁層よりも高い膜密度を有する第３窒化物絶縁層をさらに含む
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記基板側絶縁層は、前記第２酸化膜と前記第１窒化物絶縁層と前記第２窒化物絶縁層とを含む絶縁ユニットが複数積層されることによって構成されている
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記基板側絶縁層は、
前記第２酸化膜と前記第１窒化物絶縁層と前記第２窒化物絶縁層とを含む第１絶縁ユニットと、
前記第１窒化物絶縁層と同じ材料によって形成された第４窒化物絶縁層と前記第４窒化物絶縁層上に設けられた第３酸化膜とを含む第２絶縁ユニットと、
を含む
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記基板側絶縁層上に設けられた半導体抵抗層と、
前記半導体抵抗層を覆う表面側絶縁層と、
をさらに備える
請求項１に記載の半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置および半導体モジュールに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置の一例として、半導体基板と、半導体基板上に形成された絶縁層と、絶縁層上に形成された半導体抵抗層と、を備える構成が知られている（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－２１２２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、絶縁層上に半導体抵抗層を形成する際にアニール処理が実施される場合、アニール処理時の熱に起因して、半導体基板を構成する半導体ウエハの反り量が増大してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する半導体装置は、半導体基板と、前記半導体基板上に設けられた基板側絶縁層と、を備え、前記基板側絶縁層は、第１酸化膜と、前記第１酸化膜の上に前記第１酸化膜に対して離隔して設けられた第２酸化膜と、前記第１酸化膜と前記第２酸化膜との間に設けられた第１窒化物絶縁層および第２窒化物絶縁層と、を含み、前記第２窒化物絶縁層は、前記第１窒化物絶縁層よりも高い膜密度を有する。
【０００６】
上記課題を解決する半導体モジュールは、上記半導体装置と、前記半導体装置を支持する支持部材と、前記半導体装置および前記支持部材を封止する封止樹脂と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
上記半導体装置および半導体モジュールによれば、半導体ウエハの反り量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１実施形態の半導体モジュールの概略平面図である。
図２は、図１の半導体モジュールにおける第１チップおよび第２チップの概略平面図である。
図３は、第１チップにおける半導体抵抗層の概略平面図である。
図４は、第１チップにおける半導体抵抗層およびその周辺を示す概略断面図である。
図５は、図４の基板側絶縁層の一部を拡大した拡大断面図である。
図６は、第１チップにおける配線層およびその周辺を示す概略断面図である。
図７は、図３のＦ７－Ｆ７線で第１チップを切断した概略断面図である。
図８は、第１実施形態の第１チップの製造工程の一例を示す概略断面図である。
図９は、図８に続く製造工程を示す概略断面図である。
図１０は、図９に続く製造工程を示す概略断面図である。
図１１は、図１０に続く製造工程を示す概略断面図である。
図１２は、図１１に続く製造工程を示す概略断面図である。
図１３は、図１２に続く製造工程を示す概略断面図である。
図１４は、図１３に続く製造工程を示す概略断面図である。
図１５は、図１４に続く製造工程を示す概略断面図である。
図１６は、図１５に続く製造工程を示す概略断面図である。
図１７は、図１６に続く製造工程を示す概略断面図である。
図１８は、第１チップの製造過程と半導体基板の反り量との関係を示すグラフである。
図１９は、第２実施形態の半導体モジュールについて、第１チップにおける半導体抵抗層およびその周辺を示す概略断面図である。
図２０は、図１９の基板側絶縁層の一部を拡大した拡大断面図である。
図２１は、第２実施形態の第１チップの製造工程の一例を示す概略断面図である。
図２２は、図２１に続く製造工程を示す概略断面図である。
図２３は、第３実施形態の半導体モジュールの回路構成を模式的に示す回路図である。
図２４は、第３実施形態の半導体モジュールの概略断面図である。
図２５は、第３実施形態の半導体モジュールにおける第１チップの概略断面図である。
図２６は、変更例の第１チップについて、基板側絶縁層の一部を拡大した拡大断面図である。
図２７は、変更例の第１チップについて、半導体抵抗層およびその周辺を示す概略断面図である。
図２８は、変更例の第１チップについて、半導体抵抗層およびその周辺を示す概略断面図である。
図２９は、変更例の第１チップについて、半導体抵抗層およびその周辺を示す概略断面図である。
図３０は、変更例の第１チップについて、半導体抵抗層およびその周辺を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本開示における半導体装置および半導体モジュールのいくつかの実施形態について説明する。なお、説明を簡単かつ明確にするために、図面に示される構成要素は、必ずしも一定の縮尺で描かれていない。また、理解を容易にするために、断面図ではハッチング線が省略されている場合がある。添付の図面は、本開示の実施形態を例示するに過ぎず、本開示を制限するものとみなされるべきではない。
【００１０】
以下の詳細な説明は、本開示の例示的な実施形態を具体化する装置、システム、および方法を含む。この詳細な記載は本来説明のためのものに過ぎず、本開示の実施形態またはこのような実施形態の適用および使用を限定することを意図しない。
（【００１１】以降は省略されています）

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