[发明专利]半导体装置的制造方法以及PIN二极管

说明书

在半导体衬底(1)形成IGBT(15)。在半导体衬底(1)上利用多晶硅或者非晶硅形成温度感测二极管(17)。在形成IGBT(15)之后将温度感测二极管(17)的一部分选择性地氧化或者升华，从而将温度感测二极管(17)分割为多个二极管。由此，能够消除由多晶硅的完成尺寸的波动导致的对特性的影响。其结果，能够抑制特性波动并实现小型化。

技术领域

本发明涉及利用多晶硅或非晶硅形成PIN二极管的半导体装置的制造方法。

背景技术

在IPM等功率模块中，为了监视工作温度，在IGBT中内置有温度感测二极管。温度感测二极管是由多晶硅或非晶硅构成的PIN二极管(例如，参照专利文献1)。监视该二极管的VF特性，进行温度的管理、保护。为了保证高精度的温度，要求温度感测二极管具有高精度的VF特性的温度依赖性。另外，在由于异常动作等而功率芯片急剧地温度上升的情况下，还要求瞬间追随的高速响应性。

专利文献1：日本特表2003-520441号公报

发明内容

多晶硅二极管的特性由下述因素决定，即：多晶硅的膜厚度、离子注入量、热处理条件(温度时间)、多晶硅的完成尺寸、以及多晶硅的膜质(晶粒的大小)。对于离子注入量和多晶硅的完成尺寸的波动，如果将二极管的面积加大则能够忽视，但是存在装置整体的面积变大的问题。另外，还存在二极管受到形成IGBT时的热处理的影响，二极管的特性发生波动的问题。

本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于获得一种能够抑制特性波动并实现小型化的半导体装置的制造方法。

本发明涉及的半导体装置的制造方法，其特征在于，具有：在半导体衬底形成晶体管的工序；在所述半导体衬底上利用多晶硅或者非晶硅形成PIN二极管的工序；以及在形成所述晶体管之后使所述PIN二极管的一部分选择性地氧化或升华，从而将所述PIN二极管分割为多个二极管的工序。

发明的效果

根据本发明，能够抑制特性波动并实现小型化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的俯视图。

图2是沿图1的I—II的剖视图。

图3是表示本发明的实施方式1涉及的二极管的俯视图。

图4是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的剖视图。

图5是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的剖视图。

图6是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的剖视图。

图7是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的剖视图。

图8是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的俯视图。

图9是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的俯视图。

图10是表示本发明的实施方式2涉及的二极管的俯视图。

图11是表示本发明的实施方式3涉及的二极管的剖视图。

图12是表示本发明的实施方式4涉及的二极管的剖视图。

图13是表示本发明的实施方式5涉及的二极管的俯视图。

图14是表示本发明的实施方式6涉及的二极管的剖视图。

图15是表示本发明的实施方式7涉及的二极管的剖视图。

图16是表示本发明的实施方式8涉及的二极管的剖视图。

图17是表示本发明的实施方式9涉及的二极管的剖视图。