半導(dǎo)體裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置，例如，涉及能適當(dāng)?shù)乩糜诎雽?dǎo)體繼電器所采用的半導(dǎo)體裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體繼電器(光半導(dǎo)體繼電器裝置)是無(wú)可動(dòng)接點(diǎn)部分的繼電器(無(wú)接點(diǎn)繼電器)的一種，是指通過(guò)使用了半導(dǎo)體的電子電路進(jìn)行信號(hào)的輸入輸出。在該半導(dǎo)體繼電器中，例如，有稱(chēng)為固態(tài)繼電器(Solid State Relay)的繼電器。在固態(tài)繼電器中，在光耦合器等發(fā)光元件與晶閘管、雙向可控硅、二極管、晶體管等半導(dǎo)體元件(半導(dǎo)體裝置)之間的絕緣空間利用光信號(hào)與電信號(hào)進(jìn)行信號(hào)的傳遞，使無(wú)接點(diǎn)的信號(hào)傳遞成為可能。
[0003]例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1(日本特開(kāi)平4-303973號(hào)公報(bào))中公開(kāi)了一種技術(shù)，該技術(shù)是在固態(tài)繼電器用光接收元件中，由多晶半導(dǎo)體層覆蓋光電二極管與控制電路的元件表面。
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平4-303973號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明者從事半導(dǎo)體繼電器的研宄開(kāi)發(fā)，專(zhuān)心探討提高其特性。在該過(guò)程中，明確了半導(dǎo)體繼電器的特性有進(jìn)一步改善的余地。
[0006]其他的課題與新特征可以從本說(shuō)明書(shū)的記載及附圖得以明確。
[0007]對(duì)本申請(qǐng)中公開(kāi)的代表性的實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)的概要進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明，如下所不O
[0008]本申請(qǐng)中公開(kāi)的代表性的實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置具有形成于第I半導(dǎo)體島區(qū)域的第I 二極管、形成于第2半導(dǎo)體島區(qū)域的第2 二極管、覆蓋第2半導(dǎo)體島區(qū)域的遮光膜及將第I二極管與第2 二極管電連接的配線(xiàn)。并且，配線(xiàn)橫越包圍第2半導(dǎo)體島區(qū)域的第2絕緣區(qū)域的上方，遮光膜位于配線(xiàn)的下方，在與配線(xiàn)的重疊區(qū)域具有缺口部。
[0009]根據(jù)本申請(qǐng)中公開(kāi)的代表性的實(shí)施方式所示的半導(dǎo)體裝置，能提高其特性。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是示意性地表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體繼電器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0011]圖2是表示實(shí)施方式I的光接收芯片的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0012]圖3是表示實(shí)施方式I的光接收芯片的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0013]圖4是表示遮光膜與配線(xiàn)的關(guān)系的俯視圖。
[0014]圖5是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖視圖。
[0015]圖6是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖視圖，是表示接著圖5的制造工序的剖視圖。
[0016]圖7是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖視圖，是表示接著圖6的制造工序的剖視圖。
[0017]圖8是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖視圖，是表示接著圖7的制造工序的剖視圖。
[0018]圖9是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖視圖，是表示接著圖8的制造工序的剖視圖。
[0019]圖10是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的俯視圖。
[0020]圖11是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖視圖。
[0021]圖12是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖視圖，是表示接著圖9的制造工序的剖視圖。
[0022]圖13是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖視圖，是表示接著圖12的制造工序的剖視圖。
[0023]圖14是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的平剖面。
[0024]圖15是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖視圖，是表示接著圖13的制造工序的剖視圖。
[0025]圖16是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖視圖，是表示接著圖15的制造工序的剖視圖。
[0026]圖17是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的俯視圖。
[0027]圖18是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖視圖，是表示接著圖16的制造工序的剖視圖。
[0028]圖19是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖視圖，是表示接著圖18的制造工序的剖視圖。
[0029]圖20是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的俯視圖。
[0030]圖21是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖視圖，是表示接著圖19的制造工序的剖視圖。
[0031]圖22是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的俯視圖。
[0032]圖23是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的制造工序的剖視圖，是表示接著圖21的制造工序的剖視圖。
[0033]圖24是未在遮光膜設(shè)置缺口部的比較例的半導(dǎo)體裝置的局部剖視圖及俯視圖。
[0034]圖25是未在遮光膜設(shè)置缺口部的比較例的半導(dǎo)體裝置的局部剖視圖及俯視圖。
[0035]圖26是實(shí)施方式I的半導(dǎo)體裝置的缺口部附近的放大俯視圖。
[0036]圖27是表示實(shí)施方式2的半導(dǎo)體裝置的缺口部的第I?第3例的俯視圖。
[0037]圖28是表示實(shí)施方式2的半導(dǎo)體裝置的缺口部的第4?第7例的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]在以下的實(shí)施方式中為了方便起見(jiàn)，在有必要時(shí)分割成多個(gè)部分或?qū)嵤┓绞竭M(jìn)行說(shuō)明，除了特別明示的情況，它們彼此并非毫無(wú)關(guān)系，而是一方為其他方的一部分或全部的變形例、應(yīng)用例、詳細(xì)說(shuō)明、補(bǔ)充說(shuō)明等的關(guān)系。另外，在以下的實(shí)施方式中，在提到要素的數(shù)目等(包含個(gè)數(shù)、數(shù)值、數(shù)量、范圍等)的情況下，除了限定于特別明示的情況及在原理上明確的特定的數(shù)目的情況等，該特定的數(shù)目沒(méi)有被限定，可以是特定的數(shù)目以上或以下。
[0039]進(jìn)一步，在以下的實(shí)施方式中，其構(gòu)成要素(包含要素步驟等)除了考慮到特別明示的情況及原理上明確需要的情況等，不一定是必須的。同樣的，在以下的實(shí)施方式中，提到構(gòu)成要素等的形狀、位置關(guān)系等時(shí)，除了特別明示的情況及原理上明確并非如此的情況等，包含實(shí)質(zhì)上與其形狀等近似或類(lèi)似的形狀等。該情況對(duì)于所述數(shù)目等(包含個(gè)數(shù)、數(shù)值、數(shù)量、范圍等)也一樣。
[0040]以下，基于附圖對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。此外，在用于說(shuō)明實(shí)施方式的所有附圖中，對(duì)具有相同的功能的部件標(biāo)記相同或關(guān)聯(lián)的標(biāo)號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。另外，在存在多個(gè)類(lèi)似的部件(部位)的情況下，有在總稱(chēng)的標(biāo)號(hào)追加記號(hào)來(lái)表示個(gè)別或特定的部位的情況。另外，在以下的實(shí)施方式中，除特別需要時(shí)以外，原則上對(duì)相同或同樣的部分的說(shuō)明不進(jìn)行重復(fù)。
[0041]另外，在實(shí)施方式中使用的附圖中，即使是剖視圖也有為了容易觀察附圖而省略剖面線(xiàn)的情況。另外，即使是俯視圖也有為了容易觀察附圖而附加剖面線(xiàn)的情況。
[0042]另外，在剖視圖及俯視圖中，各部位的大小不與實(shí)際設(shè)備對(duì)應(yīng)，為了容易理解附圖，有將特定的部位顯示得相對(duì)較大的情況。另外，即使在剖視圖與俯視圖對(duì)應(yīng)的情況下，為了容易理解附圖，有將特定的部位顯示得相對(duì)較大的情況。
[0043](實(shí)施方式I)
[0044][構(gòu)造說(shuō)明]
[0045]圖1是示意性地表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體繼電器的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖1所示的半導(dǎo)體繼電器R具有:2個(gè)MIS芯片MC1、MC2 ;光接收芯片(半導(dǎo)體芯片)PC，具有由多個(gè)光電二極管(光敏二極管)ro形成的光接收元件陣列PA及控制電路CC ;以及發(fā)光芯片LC，具有LED(light emitting d1de，發(fā)光二極管)等發(fā)光元件。MIS 芯片 MC1、MC2 由 MISFET (MetalInsulator Semiconductor Field Effect Transistor，金屬絕緣體半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)形成。該MISFET是增強(qiáng)型。
[0046]將MIS芯片(MC1、MC2)與光接收芯片PC (后述的柵極焊盤(pán)GP、源極焊盤(pán)SP)通過(guò)焊絲等電連接。另一方面，將光接收芯片PC與發(fā)光芯片LC電分離。即，在發(fā)光芯片LC與光接收芯片PC之間的絕緣區(qū)域利用光信號(hào)進(jìn)行傳遞，并在光接收芯片PC中轉(zhuǎn)換為電信號(hào)來(lái)接收。這樣，半導(dǎo)體繼電器能夠以無(wú)接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞。這樣，半導(dǎo)體繼電器由于無(wú)接點(diǎn)因此能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)壽命化，例如，用于半導(dǎo)體測(cè)試器等機(jī)器。
[0047]這樣，對(duì)半導(dǎo)體繼電器進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，半導(dǎo)體繼電器R具有輸入端子IN1、IN2、輸出端子0UT1、0UT2、發(fā)光元件LED、光接收元件陣列PA、控制電路CC和MISFET (MC1、MC2)。
[0048]發(fā)光元件LED連接于輸入端子IN1、IN2間。發(fā)光元件LED與作為控制信號(hào)被施加到輸入端子INl、IN2間的電信號(hào)對(duì)應(yīng)地發(fā)光。
[0049]MISFET(MC1、MC2)在輸出端子OUTl、0UT2間串聯(lián)連接。例如，根據(jù)該輸出端子OUTl、0UT2間是導(dǎo)通狀態(tài)還是非導(dǎo)通狀態(tài)，使連接于輸出端子OUTl、0UT2間的外部電路(夕卜部裝置，未圖示)為接通或斷開(kāi)。在MISFET(MCl)中，漏極連接于輸出端子0UT1、源極連接于節(jié)點(diǎn)nl、柵極連接于控制電路CC(節(jié)點(diǎn)n2)。在MISFET (MC2)中，漏極連接于輸出端子0UT2，源極連接于節(jié)點(diǎn)nl，柵極連接于控制電路CC (節(jié)點(diǎn)n2)。
[0050]多個(gè)光電二極管H) (PD (I)?ro(n))接收來(lái)自發(fā)光元件LED的光而產(chǎn)生起電壓。如后述，多個(gè)光電二極管H)配置為陣列狀(參照?qǐng)D2)。多個(gè)光電二極管在節(jié)點(diǎn)n3、n5間串聯(lián)連接。
[0051]控制電路CC具有二極管D1、D2和晶閘管TH。在二極管Dl中，陽(yáng)極連接于節(jié)點(diǎn)n3，陰極連接于節(jié)點(diǎn)n2。在二極管D2中，陽(yáng)極連接于節(jié)點(diǎn)n4 (nl)，陰極連接于節(jié)點(diǎn)n5。在晶閘管TH中，陽(yáng)極連接于節(jié)點(diǎn)n2及n3，陰極連接于節(jié)點(diǎn)n4(nl)及n5。晶閘管TH也可以說(shuō)由發(fā)射極為節(jié)點(diǎn)n2、集電極為節(jié)點(diǎn)n5、基極為節(jié)點(diǎn)n3的pnp晶體管和集電極為節(jié)點(diǎn)n3、發(fā)射極為節(jié)點(diǎn)n4 (nl)、基極為節(jié)點(diǎn)n5的npn晶體管構(gòu)成?？刂齐娐稢C為了迅速進(jìn)行MISFET (MCl、MC2)的斷開(kāi)動(dòng)作，具有使蓄積于MISFET (MC1、MC2)的柵極的載流子迅速放電的功能。
[0052]在如圖1所示的半導(dǎo)體繼電器中，輸入電流在輸入端子INl、IN2間流過(guò)時(shí)，發(fā)光元件LED發(fā)光。接收該光信號(hào)而在串聯(lián)連接的多個(gè)光電二極管H)間(即，節(jié)點(diǎn)n3與n5之間)產(chǎn)生電壓(起電壓)。將該電壓施加于MISFET(MC1、MC2)的柵極-源極間，MISFET(MC1、MC2)成為接通狀態(tài)，輸出端子OUTl、OUT2(漏極)間成為導(dǎo)通狀態(tài)。
[0053]之后，輸入端子IN1、IN2間的輸入電流變得不流動(dòng)時(shí)，發(fā)光元件L