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公開番号2025030543
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023135928
出願日2023-08-23
発明の名称半導体装置
出願人株式会社デンソー,アットトップセミテクノロジーカンパニーリミテッド
代理人個人,個人,個人
主分類H10D 89/10 20250101AFI20250228BHJP()
要約【課題】配線機能を提供する層に及ぼす熱の影響を低減できる半導体装置を提供すること。
【解決手段】半導体基板20は、絶縁層21、絶縁層21上に配置された半導体層22、および絶縁分離トレンチ24を有する。半導体層22は、所定方向に並ぶ絶縁分離トレンチ24によって挟まれた領域222を有する。導体層40は、ポリシリコン層411を含み、領域222上に配置されたヒューズ41を含む。導体層40は、ヒューズ41よりも上層に配置され、コンタクト50を介してヒューズ41に接続された導体層として、配線機能を提供する層である配線層42と、放熱機能を提供する層である放熱層431を含む。放熱層431は、ヒューズ41に通電することで生じる熱を放熱する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
絶縁層（２１）と、前記絶縁層上に配置された半導体層（２２）と、前記半導体層を貫通し、前記絶縁層に達する絶縁分離トレンチ（２４）と、を有する半導体基板（２０）と、
前記半導体層上において多層に配置された導体層（４０）と、
層間を接続するコンタクト（５０）と、
を備え、
前記半導体層は、所定方向に並ぶ前記絶縁分離トレンチによって挟まれた領域（２２２）を有し、
前記導体層は、
ポリシリコン層（４１１）を含み、前記領域上に配置されたヒューズ（４１）と、
前記ヒューズよりも上層に配置され、前記コンタクトを介して前記ヒューズに接続され、前記ヒューズと他回路とを電気的に接続する配線機能を提供する層（４２）と、
前記ヒューズよりも上層に配置され、前記コンタクトを介して前記ヒューズに接続され、前記ヒューズに通電することで生じる熱の放熱機能を提供する層（４３）と、を含む、半導体装置。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記放熱機能を提供する層の面積は、前記ヒューズへの通電によって、前記ヒューズが特性変化もしくは溶断し、且つ、前記配線機能を提供する層が溶融しないように設定されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記放熱機能を提供する層は、前記配線機能を提供する層である配線層（４２）とは別の層に設けられ、前記コンタクトを介して前記配線層に接続された別層（４３１，４３２）を含む、請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記別層は、前記ヒューズと前記配線層との間に設けられている、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記別層は、前記配線層よりも上層に設けられている、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記別層は、延設方向の長さ、および前記延設方向に直交する方向の長さである幅の少なくとも一方が、前記配線層よりも長い、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記導体層は、前記放熱機能に加えて前記配線機能も提供する共通層（４３１，４３３）を含む、請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記配線機能を提供する層は、前記コンタクトを介して前記共通層に接続された配線層を含む、請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記放熱機能を提供する層は、前記共通層とは別の層に配置され、前記コンタクトを介して前記共通層に接続された別層（４３２）と、を含む、請求項７に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記別層は、前記共通層よりも上層に設けられている、請求項９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】
この明細書における開示は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、半導体基板上に導体層が多層に配置された半導体装置を開示している。導体層は、ポリシリコン層を含むヒューズを有している。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－２４４１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
絶縁層、絶縁層上に配置された半導体層、および半導体層に形成された絶縁分離トレンチを有する半導体基板を用い、絶縁分離トレンチによって挟まれた領域上にヒューズを設ける構成が考えられる。この構成では、ヒューズへの通電により生じた熱が上記した領域にこもるため、コンタクトを介してヒューズに接続された配線機能を提供する導体層に与える熱の影響が大きい。これにより、ヒューズが所望の機能を発揮できない虞がある。上記した観点において、または言及されていない他の観点において、半導体装置にはさらなる改良が求められている。
【０００５】
開示されるひとつの目的は、配線機能を提供する導体層に及ぼす熱の影響を低減できる半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
特許請求の範囲、本欄、および技術的思想の欄に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。括弧内の符号は、技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示のひとつの態様である半導体装置は、
絶縁層（２１）と、絶縁層上に配置された半導体層（２２）と、半導体層を貫通し、絶縁層に達する絶縁分離トレンチ（２４）と、を有する半導体基板（２０）と、
半導体層上において多層に配置された導体層（４０）と、
層間を接続するコンタクト（５０）と、
を備え、
半導体層は、所定方向に並ぶ絶縁分離トレンチによって挟まれた領域（２２２）を有し、
導体層は、
ポリシリコン層（４１１）を含み、領域上に配置されたヒューズ（４１）と、
ヒューズよりも上層に配置され、コンタクトを介してヒューズに接続され、ヒューズと他回路とを電気的に接続する配線機能を提供する層（４２）と、
ヒューズよりも上層に配置され、コンタクトを介してヒューズに接続され、ヒューズに通電することで生じる熱の放熱機能を提供する層（４３）と、を含む。
【０００８】
半導体層において絶縁分離トレンチにより挟まれた領域上にヒューズが配置された構成では、ヒューズへの通電により生じた熱が、上記領域にこもる。このため、熱は、ヒューズの上方に位置する導体層に伝わりやすい。開示の半導体装置によれば、導体層が放熱機能を提供する層を含むため、配線機能を提供する導体層に及ぼす熱の影響を低減することができる。
【０００９】
この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
半導体装置の一例を示す平面図である。
図１のII-II線に沿う断面図である。
参考例を示す平面図である。
図３のIV-IV線に沿う断面図である。
絶縁分離トレンチに挟まれた領域がある場合の熱の影響を示す図である。
絶縁分離トレンチに挟まれた領域がない場合の熱の影響を示す図である。
参考例の熱シミュレーション結果を示す図である。
図２に示す構成の熱シミュレーション結果を示す図である。
半導体装置の別例を示す断面図である。
半導体装置の別例を示す平面図である。
図１０のXI-XI線に沿う断面図である。
半導体装置の別例を示す平面図である。
図１２のXIII-XIII線に沿う断面図である。
半導体装置の別例を示す平面図である。
半導体装置の別例を示す平面図である。
図１５のXVI-XVI線に沿う断面図である。
半導体装置の別例を示す平面図である。
図１７のXVIII-XVIII線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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