DE4438658C2

DE4438658C2 - Halbleitereinrichtung mit hoher Durchbruchspannung und Verfahren zum Herstellen derselben

Info

Publication number: DE4438658C2
Application number: DE4438658A
Authority: DE
Inventors: Fumitoshi Yamamoto; Tomohide Terashima
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-11-08
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 2001-12-06
Anticipated expiration: 2014-10-29
Also published as: JPH07130730A; JP3244367B2; US6297532B1; DE4438658A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitereinrich tung, die eine große Durch bruchspannung benötigt, und ein Verfahren zum Herstellen derselben.

Eine Halbleitereinrichtung des Typs mit großer Durchbruch spannung ist unter anderem dadurch gekennzeichnet, daß sie eine große Schaltgeschwindigkeit aufweist, daß sie über einen großen Bereich sicher in Betrieb ist und daß sie Paralleloperationen leicht gestattet. Aus diesen Gründen hat sich in letzter Zeit die Aufmerksamkeit sowohl auf der artige Halbleitereinrichtungen des Typs mit großer Durch bruchspannung als auch auf Bipolartransistoren und Thyristo ren als Leistungsschalteinrichtungen und dergleichen gerich tet.

Als herkömmliche Halbleitereinrichtung wird im folgenden eine der Anmelderin bekannte Diode des Typs mit großer Durchbruchspannung beschrie ben werden.

Fig. 18A ist eine Querschnittsansicht, welche den Aufbau der herkömmlichen Halbleitereinrichtung schematisch dar stellt. Fig. 18B ist eine schematische Draufsicht in der Richtung des Pfeils A₂ in Fig. 18A.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 18A und 18B sind eine epi taktische n^--Schicht 3 und ein p⁺-Diffusionsgebiet 5 auf einer Oberfläche eines p-Typ-Halbleitersubstrats 1 gebildet. Zweidimensional betrachtet bildet dieses p⁺-Diffusionsgebiet 5 eine ringförmige Struktur, die die epitaktische n^--Schicht 3 umgibt.

Ein n⁺-Diffusionsgebiet 7 ist an der Oberfläche der epitak tischen n^--Schicht 3 gebildet.

Auf der Oberfläche der epitaktischen n^--Schicht 3 und des p⁺-Diffusionsgebiets 5 ist ein Siliziumoxidfilm 9 gebildet. Ein Kontaktloch 9a, das einen Abschnitt der Oberfläche des p⁺-Diffusionsgebiets 5 freilegt, und ein Kontaktloch 9b, das einen Abschnitt der Oberfläche des n⁺-Diffusionsgebiets 7 freilegt, sind in diesem Siliziumoxidfilm 9 gebildet.

Eine erste Elektrodenschicht 11 ist so gebildet, daß sie durch das Kontaktloch 9a mit dem p⁺-Diffusionsgebiet 5 in Kontakt ist. Diese erste Elektrodenschicht 11 ist so gebil det, daß sie, zweidimensional betrachtet, eine ringförmige Struktur längs der Kontur des p⁺-Diffusionsgebiets 5 hat. Ferner ist eine zweite Elektrode 13 derart gebildet, daß sie durch das Kontaktloch 9b mit dem n⁺-Diffusionsgebiet 7 in Kontakt ist.

Ein Zwischenschicht-Isolierfilm 401 ist so gebildet, daß er die erste Elektrodenschicht 11 und die zweite Elektroden schicht 13 bedeckt. Dieser Zwischenschicht-Isolierfilm 401 besteht aus einer einzelnen Schicht eines Siliziumoxidfilms und ist so gebildet, daß er eine etwa einheitliche Filmdicke T₁ aufweist. Ein Durchgangsloch 401a ist im Zwischenschicht- Isolierfilm 401 so gebildet, daß es die zweite Elektrodenschicht 13 erreicht. Dieses Durchgangsloch 401a umfaßt ein Loch 401b, das durch isotropes Ätzen geöffnet wird, und ein Loch 401c, das durch anisotropes Ätzen gebildet wird. Eine Zwischenverbindungsschicht 19 ist so gebildet, daß sie mit der zweiten Elektrodenschicht 13 durch dieses Durchgangsloch 401a in Kontakt ist und daß sie der ersten Elektrodenschicht 11 gegenüberliegt, wobei der Zwischenschicht-Isolierfilm 401 dazwischen ist.

Außerdem wird das n⁺-Diffusionsgebiet 7 durch Implantation von Arsen und das p⁺-Diffusionsgebiets 5 durch Implantation von Bor gebildet.

Hier bedeutet n^-, daß die Menge von implantierten n-Typ- Störstellen relativ klein ist, und n⁺ und p⁺ bedeutet, daß die Menge von implantierten n-Typ- bzw. p-Typ-Störstellen relativ groß ist.

Ein Verfahren zum Herstellen der herkömmlichen Halbleiter einrichtung wird nun beschrieben werden.

Die Fig. 19 bis 25 sind schematische Querschnitte, welche das Verfahren zum Herstellen der herkömmlichen Halbleiter einrichtung in der Abfolge der auszuführenden Schritte dar stellen. Unter Bezugnahme auf Fig. 19 wird zunächst eine epitaktische n^--Schicht 3 auf der Oberfläche eines p-Typ- Halbleitersubstrats 1 gebildet. Auf der Oberfläche dieser epitaktischen n^--Schicht 3 wird ein dünner Siliziumoxidfilm (nicht dargestellt) gebildet, welcher in einer gewünschten Form strukturiert ist. Unter Verwendung dieses dünnen Sili ziumoxidfilms als Maske wird eine Abscheidung von Bor (B) ausgeführt, so daß das Bor in die epitaktische n^--Schicht 3 diffundiert wird. Somit wird ein p⁺-Diffusionsgebiet 5 ge bildet, welches die epitaktische n^--Schicht 3 in einer ring förmigen Anordnung umgibt. Der dünne Siliziumoxidfilm wird dann entfernt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 20 wird ein dünner Siliziumoxid film 421 auf der Oberfläche derjenigen epitaktischen n^-- Schicht 3 gebildet, in welcher das p⁺-Diffusionsgebiet 5 gebildet worden ist. Dieser dünne Siliziumoxidfilm 421 wird durch Fotolithografie und Ätzen strukturiert, um eine vorbe stimmte Form zu erreichen. Unter Verwendung dieses struktu rierten Siliziumoxidfilms 421 als Maske werden n-Typ- Störstellen in die epitaktische n^--Schicht 3 implantiert. Durch Diffusion und Aktivierung dieser n-Typ-Störstellen wird eine n⁺-Diffusionsschicht 7 an der Oberfläche der epitakti schen n^--Schicht 3 gebildet. Der Siliziumoxidfilm wird dann entfernt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 21 wird ein Siliziumoxidfilm 9 auf der Oberfläche der epitaktischen n^--Schicht 3 und des p⁺-Diffusionsgebiets 5 gebildet. Ein Fotoresist 423a wird auf die ganze Oberfläche dieses Siliziumoxidfilms 9 aufge bracht und dann einer Belichtung und einer Entwicklung unterzogen. Auf diese Weise wird ein Resistmuster 423a mit einem Lochmuster über dem p⁺-Diffusionsgebiet 5 und dem n⁺- Diffusionsgebiet 7 gebildet. Unter Verwendung dieses Resist musters 423a als Maske wird der Siliziumoxidfilm 9 anisotrop geätzt, wodurch Kontaktlöcher 9a und 9b gebildet werden. Von dem Kontaktloch 9a wird ein Abschnitt der Oberfläche des p⁺- Diffusionsgebiets 5 freigelegt. Ein Abschnitt der Oberfläche des n⁺-Diffusionsgebiets 7 wird durch das Kontaktloch 9b freigelegt. Anschließend wird das Resistmuster 423a ent fernt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 22 wird ein AlSi-Film (Aluminium- Silizium-Film) auf der ganzen Oberfläche des Siliziumoxid films 9 durch Sputtern gebildet. Dann wird der AlSi-Film durch Fotolithografie und Ätzen in einer gewünschten Form strukturiert. Auf diese Weise wird eine erste Elektroden schicht 11 so gebildet, daß sie durch das Kontaktloch 9a mit der p⁺-Diffusionsschicht 5 in Kontakt ist, und zweidimensio nal betrachtet wird sie eine ringförmige Anordnung darstel len. Gleichzeitig wird ferner eine zweite Elektrodenschicht 13 so gebildet, daß sie durch das Kontaktloch 9b mit dem n⁺- Diffusionsgebiet 7 in Kontakt ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 23 wird ein aus einer einzelnen Schicht eines dicken Siliziumfilms bestehender Zwischen schicht-Isolierfilm 401 auf der ganzen Oberfläche des Sili ziumoxidfilms 9 beispielsweise mittels eines Plasmas gebil det, derart daß er die erste Elektrodenschicht 11 und die zweite Elektrodenschicht 13 mit einer etwa einheitlichen Filmdicke bedeckt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 24 wird ein Fotoresist 423b auf die ganze Oberfläche des Zwischenschicht-Isolierfilms 401 aufgebracht und dann einer Belichtung und einer Entwicklung unterzogen. Auf diese Weise wird das Resistmuster 423b mit einem Lochmuster über der zweiten Elektrodenschicht 13 ge bildet. Unter Verwendung dieses Resistmusters 423b als Maske wird ein isotropes Ätzen am Zwischenschicht-Isolierfilm 401 ausgeführt. Somit wird die sich am Bodenabschnitt des Loch musters selbst freilegende Oberfläche des Zwischenschicht- Isolierfilms 401 isotrop geätzt und ein Loch 401b gebildet.

Danach wird solange ein anisotropes Ätzen ausgeführt, bis die Oberfläche der zweiten Elektrodenschicht 13 freigelegt ist, wobei noch immer das Resistmuster 423b als Maske ver wendet wird. Dieses Ätzen führt zur Bildung eines zweiten Loches 401c am Bodenabschnitt des ersten Loches 401b. Dieses erste Loch 401b und dieses zweite Loch 401c bilden ein Durchgangsloch 401a. Das Resistmuster 423b wird dann ent fernt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 25 wird ein AlSi-Film (Aluminium- Silizium-Film) 19 auf der ganzen Oberfläche des ersten Zwischenschicht-Isolierfilms 401 durch Sputtern gebildet. Dieser AlSi-Film 19 wird durch Fotolithografie und durch Ätzen strukturiert. Dieses Strukturieren führt zur Bildung einer Zwischenverbindungsschicht 19, welche mittels des Durchgangsloches 401a mit der zweiten Elektrodenschicht 13 in Kontakt kommt und welche der ersten Elektrodenschicht 11 gegenüberliegt, wobei der Zwischenschicht-Isolierfilm 401 dazwischen ist.

Im allgemeinen kann ein industrielles Stromversorgungsnetz ein Wechselstromnetz mit entweder 200 V oder mit 400 V sein. Das 200-V-Wechselstromnetz wird hauptsächlich in Japan ver wendet, und das 400-V-Wechselstromnetz wird hauptsächlich in Europa verwendet. Durch Gleichrichten wird dieser Wechsel strom mit 200 V ein Gleichstrom mit 300 V und der Wechsel strom mit 400 V ein Gleichstrom mit 600 V.

Im Hinblick auf das Vorstehende bedingt das Betreiben einer IC (integrierten Schaltung) mittels einer Stromversorgung mit einer Wechselstrom-200-V-Stromversorgung gleichstrom mäßig eine Durchbruchspannung von 600 V oder mehr für die IC als Ganzes, wobei berücksichtigt wird, daß eine Wellenspan nung oder dergleichen angelegt sein wird. Aus dem gleichen Grund erfordert eine Wechselstrom-400-V-Stromversorgung eine Durchbruchspannung von 1200 V oder mehr für die gesamte IC.

Bei einer eine Wechselstrom-400-V-Stromversorgung verwenden den IC gibt es einen Bereich in der IC, in welchem die Span nung im Bereich von 0 bis 1200 V schwankt. Folglich wird eine aus diesem Bereich herausgeführte Zwischenverbindung ebenso ein Potential von 0 bis 1200 V aufweisen. Somit wird in dem Abschnitt, in welchem sich eine Zwischenverbindung des Pegels von 0 V und eine Zwischenverbindung, die eine Potentialzunahme bis zu 1200 V erfahren wird, kreuzen, der eine Isolierung zwischen den beiden Zwischenverbindungen vorsehende Zwischenverbindungs-Isolierfilm eine Durchbruch spannung von wenigstens 1200 V erfordern.

Somit würde bei Berücksichtigung der Unterschiede zwischen den Standards in den verschiedenen Ländern die Durchbruch spannung, die für den eine Isolierung zwischen den Zwischen verbindungsschichten vorsehenden Zwischenschicht-Isolierfilm erforderlich ist, sehr groß sein.

Folglich ist die Filmdicke T₁ des Zwischenschicht-Isolier films 401 in dem Gebiet zu vergrößern, in welchem sich die Zwischenverbindungsschicht 19 und die erste Elektroden schicht 11 einander gegenüberliegen, wie in Fig. 18A ge zeigt. Insbesondere darf die Filmdicke T₁ des Zwischen schicht-Isolierfilms 401 nicht kleiner als 2 µm sein.

Bei der herkömmlichen Halbleitereinrichtung ist jedoch der ganze Zwischenschicht-Isolierfilm 401 so gebildet, daß er praktisch eine einheitliche Filmdicke aufweist. Somit hat sich das Problem ergeben, daß eine Vergrößerung der Film dicke des Zwischenschicht-Isolierfilms 401 zur Vergrößerung der Chipgröße führt, was im folgenden detailliert beschrie ben werden wird.

Unter hauptsächlicher Bezugnahme auf Fig. 18A ist es im allgemeinen notwendig, das Durchgangsloch 401a im Zwischen schicht-Isolierfilm 401 vorzusehen, um die Zwischenver bindungsschicht 19 mit der zweiten Elektrodenschicht 13 zu verbinden. Wenn die Filmdicke T₁ des Zwischenschicht-Iso lierfilms 401 vergrößert wird, dann wird auch die Tiefe des Durchgangslochs vergrößert. Unter der Voraussetzung, daß das Durchgangsloch nur durch anisotropes Ätzen gebildet wird, wie in Fig. 26 dargestellt, wird folglich das Schlankheits verhältnis (Tiefe/Öffnungsweite) eines Durchgangsloches 401d vergrößert. Die Vergrößerung des Schlankheitsverhältnisses verschlechtert die Stufenabdeckung der im Durchgangsloch 401d gebildeten Zwischenverbindungsschicht 19. Vor allem wenn die Zwischenverbindungsschicht 19 durch Sputtern gebil det wird, besteht die Möglichkeit einer Unterbrechung der Zwischenverbindungsschicht 19 am Bodenabschnitt des Durch gangsloches 401d (das heißt im Gebiet R₁), da das Sputtern eine schlechte Stufenabdeckung ermöglicht.

Ein Verfahren zum Vermeiden dieser Unterbrechung des Films, bei welchem der Zwischenschicht-Isolierfilm 401 zunächst isotrop und dann anisotrop geätzt wird, wie in Fig. 24 dar gestellt, ist bekannt gewesen.

Gemäß diesem Verfahren wird die Seitenwandung des durch iso tropes Ätzen gebildeten Lochs 401b glatt sein. Somit wird die Stufenabdeckung der Zwischenverbindungsschicht 19 in diesem Seitenwandungsabschnitt des Lochs 401b ausreichend sein.

Ferner bekommt das durch anisotropes Ätzen gebildete Loch 401C eine Tiefe T₂, die um den der Tiefe des ausgeführten isotropen Ätzens entsprechenden Betrag kleiner gemacht wurde. Folglich wird das Schlankheitsverhältnis des Lochs 401C kleiner gemacht, und die Stufenabdeckung der Zwischen verbindungsschicht 19 wird selbst dann ausreichend sein, wenn sie durch Sputtern gebildet wird.

Auf Grundlage des Vorstehenden kann gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren die Stufenabdeckung der Zwischenver bindungsschicht 19 im Durchgangsloch 401a ausreichend ge macht werden.

Bei dem vorstehenden Verfahren verursacht jedoch das iso trope Ätzen eine Vergrößerung einer Abmessung L₃ der Öffnung des Durchgangslochs 401a. Wenn die Abmessung L₃ der Öffnung vergrößert wird, dann wird es schwierig sein, die Zwischen verbindungsschicht zu strukturieren, wenn zum Beispiel die Durchgangslöcher benachbart zueinander gebildet werden.

Fig. 28 ist ein schematischer Querschnitt, welcher zeigt, wie die Durchgangslöcher zueinander benachbart ausgebildet sein können. Fig. 29 dient dem Darstellen der Schwierig keit, die beim Strukturieren der Zwischenverbindungsschicht hervorgerufen wird, wenn die Abmessung L₃ der Öffnung ver größert wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 28 darf zunächst die Tiefe T₂ des Lochs 401C eine vorgeschriebene Tiefe nicht überschreiten, um eine ausreichende Stufenabdeckung für die Zwischenver bindungsschicht 19 im Loch 401c zu sichern. Wenn folglich die Filmdicke T₁ des Zwischenschicht-Isolierfilms 401 ver größert wird, dann ist es notwendig, die Tiefe T₃ des Lochs 401b auch zu vergrößern. Beim isotropen Ätzen ist der Betrag beim senkrecht ausgeführten Ätzen etwa derselbe wie der Be trag beim seitlich ausgeführten Ätzen. Folglich bringt die Vergrößerung der Tiefe T₃ des Lochs 401b im wesentlichen eine Vergrößerung der Weite L₃ der Öffnung mit sich. Mit anderen Worten, je größer die Filmdicke T₁ des Zwischen schicht-Isolierfilms 401 ist, desto mehr wird die. Abmessung L₃ der Öffnung vergrößert.

In diesem Fall sind die Löcher 401b im Gebiet zwischen den benachbarten Durchgangslöchern 401a miteinander verbunden. Im Ergebnis wird der Zwischenschicht-Isolierfilm 401 eine scharf angespitzte Form im Gebiet R₃, in welchem die Löcher 401b miteinander verbunden sind, aufweisen. In einem der artigen Gebiet R₃ kann das Strukturieren der Zwischenver bindungsschicht nicht genau ausgeführt werden.

Wenn folglich die Filmdicke T₁ des Zwischenschicht-Isolier films 401 sehr groß gemacht wird, dann ist es notwendig, den Zwischenraum L₅ zwischen den Durchgangslöchern 401a wenig stens in einer solchen Weise zu vergrößern, daß die Löcher 401b nicht miteinander verbunden sein werden. Die Ver größerung dieses Zwischenraums L₅ verursacht jedoch, zwei dimensional betrachtet, eine Zunahme der Layoutfläche und bringt somit eine Zunahme der Chipgröße mit sich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halbleitereinrichtung und ein Verfahren zum Herstellen der selben vorzusehen, bei welcher eine ausreichende Durchbruch spannung erreicht werden kann, ohne die Chipgröße zu ver größern.

Diese Aufgabe wird durch eine Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 7 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, eine Halbleitereinrichtung mit einer größeren Durchbruchspannung und ein Verfahren zum Herstellen derselben vorzusehen.

Bei der Halbleitereinrichtung der vorliegenden Erfindung ist die Filmdicke des Isolierfilms in dem Gebiet relativ klein, in welchem das Loch gebildet ist. Selbst wenn daher das Loch sowohl durch isotropes als auch durch anisotropes Ätzen ge bildet wird, wird die Öffnungsweite des Lochs nicht sehr vergrößert. Außerdem ist die Filmdicke der Isolierschicht in dem Gebiet relativ groß, in welchem sich die erste und die zweite leitende Schicht einander gegenüberliegen. Folglich kann eine große Durchbruchspannung zwischen der ersten und der dritten leitenden Schicht gesichert werden.

Beim Verfahren zum Herstellen der Halbleitereinrichtung ge mäß der vorliegenden Erfindung kann eine Halbleitereinrich tung erhalten werden, welche die vorstehend beschriebenen Wirkungen vorsieht.

Bei einer Halbleitereinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist eine Isolierschicht eine aus einem Material vom anorganischen Typ bestehende erste Isolierschicht und eine aus einem Material vom organi schen Typ bestehende zweite Isolierschicht auf. Die Isolier schicht umfaßt die erste Isolierschicht in dem Gebiet, in welchem ein Loch gebildet ist, und umfaßt die erste Isolier schicht in dem Gebiet, in welchem sich die erste und die dritte leitende Schicht einander gegenüberliegen, und die zweite Isolierschicht, die auf der ersten Isolierschicht ge bildet ist.

Bei der Halbleitereinrichtung gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Isolierschicht die das Material vom organischen Typ enthaltende zweite Isolier schicht in dem Gebiet auf, in welchem sich die erste und die dritte leitende Schicht einander gegenüberliegen. Beim Material vom organischen Typ ist im Vergleich zum Material vom anorganischen Typ eine Sättigung der Durchbruchspannung selbst dann nicht wahrscheinlich, wenn die Filmdicke ver größert wird, so daß eine große Durchbruchspannung erreicht werden kann. Folglich kann eine größere Durchbruchspannung zwischen der ersten und der dritten leitenden Schicht er reicht werden.

Ferner ist die Filmbeanspruchung eines Materials vom organi schen Typ, wie beispielsweise eines Films aus Siliziumoxid vom organischen Typ, im Vergleich zu derjenigen eines Materials vom anorganischen Typ, wie beispielsweise eines Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ, sehr klein. Selbst wenn daher die Filmdicke eines Films aus Siliziumoxid vom organischen Typ vergrößert wird, kann eine Zunahme der Beanspruchung der ersten und der zweiten leitenden Schicht unter der Isolierschicht unterdrückt werden. Somit wird die Einführung von Defekten, wie beispielsweise von Wellungen und Rissen, in die erste und die zweite leitende Schicht unterdrückt.

Da ein Material vom organischen Typ enthalten ist, kann auch die Ätzselektivität der ersten und der zweiten Isolier schicht hochgesetzt werden. Wenn die Ätzselektivität hochge setzt ist, dann wird die erste Isolierschicht kaum wegge ätzt, wenn die zweite Isolierschicht einem Ätzen unterzogen wird. Folglich wird die erste Isolierschicht selbst dann kaum weggeätzt, wenn die zweite Isolierschicht auf der ersten Isolierschicht gebildet ist und jene zweite Isolier schicht überätzt wird, so daß die Filmdicke der ersten Iso lierschicht beibehalten wird. Daher wird das Ätzen leicht gesteuert, derart daß die Isolierschicht ein Loch mit einer gewünschten Tiefe aufweist, wodurch die Filmdicke der ersten Isolierschicht im voraus auf eine der gewünschten Tiefe des Lochs entsprechende Dicke festgesetzt wird.

Bei einem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrich tung gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist eine Isolierschicht eine aus einem Material vom anorganischen Typ bestehende erste Isolierschicht und eine ein Material vom organischen Typ enthaltende zweite Isolierschicht auf. Ein Prozeß zum Bilden der Isolierschicht weist einen Schritt zum Bilden der ersten Isolierschicht auf der ersten und der zweiten leitenden Schicht und zum Bilden einer zweiten Isolierschicht auf der ersten Isolierschicht über der ersten leitenden Schicht auf.

Beim Verfahren zum Herstellen der Halbleitereinrichtung ge mäß dieser Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann eine Halb leitereinrichtung erhalten werden, welche die vorstehend be schriebenen Wirkungen vorsieht.

Bei einer Halbleitereinrichtung gemäß einer weiteren bevor zugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist eine Isolier schicht ferner eine dritte Isolierschicht auf, welche aus einem Material vom anorganischen Typ besteht. Die dritte Isolierschicht ist zwischen der dritten leitenden Schicht und der zweiten Isolierschicht gebildet.

Da bei einer Halbleitereinrichtung gemäß dieser Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung die aus dem anorganischen Material bestehende dritte Isolierschicht zwischen der dritten lei tenden Schicht und der zweiten Isolierschicht vorhanden ist, ist es möglich, die Haftfestigkeit zwischen der dritten lei tenden Schicht und der zweiten Isolierschicht zu verbessern.

Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren.

Von den Figuren zeigen:

Fig. 1A einen schematischen Querschnitt, welcher den Aufbau einer Halbleitereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 1B eine schematische Draufsicht aus der Richtung des Pfeils A₁ der Fig. 1A;

Fig. 2 bis 5 ein Verfahren zum Herstellen der Halblei tereinrichtung gemäß der ersten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung veran schaulichende schematische Querschnitte, wel che in der Abfolge der auszuführenden Schritte dargestellt sind;

Fig. 6 einen schematischen Querschnitt, welcher den Aufbau einer Halbleitereinrichtung zeigt, wenn ein Zwischenschicht-Isolierfilm aus einer einzelnen Schicht eines Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ besteht;

Fig. 7 einen schematischen Querschnitt, welcher einen Probenaufbau zum Untersuchen der Be ziehung zwischen der Filmdicke des Oxidfilms und der Durchbruchspannung zeigt;

Fig. 8 eine graphische Darstellung, welche die Be ziehung zwischen der Filmdicke des Oxidfilms und der Durchbruchspannung zeigt;

Fig. 9 einen schematischen Querschnitt, welcher den Aufbau einer Halbleitereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt;

Fig. 10 einen schematischen Querschnitt, welcher den Aufbau einer Halbleitereinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt;

Fig. 11 einen schematischen Querschnitt, welcher den Aufbau einer Halbleitereinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt;

Fig. 12 einen schematischen Querschnitt, welcher den Aufbau einer Halbleitereinrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt;

Fig. 13 einen schematischen Querschnitt, welcher den Aufbau einer Halbleitereinrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt;

Fig. 14 einen schematischen Querschnitt, welcher den Aufbau einer Halbleitereinrichtung gemäß einer siebenten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung zeigt;

Fig. 15 einen schematischen Querschnitt, welcher den Aufbau einer Halbleitereinrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 16 einen schematischen Querschnitt, welcher den Aufbau einer Halbleitereinrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt;

Fig. 17 einen schematischen Querschnitt, welcher den Aufbau einer Halbleitereinrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt;

Fig. 18A einen schematischen Querschnitt, welcher den Aufbau einer herkömmlichen Halbleitereinrich tung darstellt;

Fig. 18B eine schematische Draufsicht aus der Richtung des Pfeils A₂ in Fig. 18A;

Fig. 19 bis 25 ein Verfahren zum Herstellen einer her kömmlichen Halbleitereinrichtung veran schaulichende schematische Querschnitte, welche in der Abfolge der auszuführenden Schritte dargestellt sind;

Fig. 26 eine Querschnittsansicht, welche die Nach teile darstellte, die entstehen, wenn, ein Durchgangsloch nur durch anisotropes Ätzen gebildet wird;

Fig. 27 einen schematischen Querschnitt, welcher zeigt, wie ein Durchgangsloch durch isotropes Ätzen und durch anisotropes Ätzen gebildet werden kann;

Fig. 28 einen schematischen Querschnitt, der zeigt, wie die Durchgangslöcher zueinander benach bart gebildet werden können; und

Fig. 29 einen schematischen Querschnitt, welcher die Nachteile darstellt, die entstehen, wenn die Filmdicke des Zwischenschicht-Isolierfilms vergrößert wird.

Die Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung wer den nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben werden.

Die erste Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1A und 1B unterscheidet sich eine Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausführungsform vom herkömmlichen Beispiel durch den Aufbau eines Zwischenschicht-Isolierfilms. In dieser Ausführungsform weist der Zwischenschicht-Isolierfilm einen Film aus Sili ziumoxid vom anorganischen Typ 15 und einen Film aus Sili ziumoxid vom organischen Typ 17 auf. Der Film aus Silizium oxid vom anorganischen Typ 15 ist auf der ganzen Oberfläche eines Siliziumoxidfilms 9 gebildet, derart daß er eine erste Elektrodenschicht 11 und eine zweite Elektrodenschicht 13 bedeckt. Der Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 17 ist über einem Abschnitt der ersten Elektrodenschicht 11 auf der Oberfläche des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 15 gebildet. Dieser Film aus Siliziumoxid vom organi schen Typ 17 besteht zum Beispiel aus Polyphenylsilses quioxan.

In einem Gebiet des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 15, in welchem der Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 17 nicht gebildet ist, ist ein Durchgangsloch 15a gebil det. Dieses Durchgangsloch 15a erreicht einen Abschnitt der Oberfläche der ersten Elektrodenschicht 13. Eine Zwischen verbindungsschicht 19 ist so gebildet, daß sie mit der zweiten Elektrodenschicht 13 mittels des Durchgangslochs 15a in Kontakt ist, wobei sie der ersten Elektrodenschicht 11 mit dem Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 15 und dem Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 17 dazwischen gegenüberliegt.

Eine Filmdicke T₂₀ des Films aus Siliziumoxid vom anorgani schen Typ 15 in dem Gebiet, in welchem das Durchgangsloch 15a gebildet ist, ist kleiner als T₁₀, was die Summe ist aus der Filmdicke des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 15 und der Filmdicke des Films aus Siliziumoxid vom organischen Typ 17 in dem Gebiet, in welchem sich die Zwischenverbindungsschicht 19 und die erste Elektroden schicht 11 einander gegenüberliegen.

Da der Aufbau der Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausführungsform, abgesehen vom vorstehend Beschriebenen, im wesentlichen dem Aufbau des herkömmlichen Beispiels ähnlich ist, erfolgt keine weitere Beschreibung.

Ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausführungsform wird nun beschrieben werden.

Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform führt zunächst den in den Fig. 19 bis 22 dargestellten Prozeß aus, wie beim herkömmlichen Beispiel. Danach wird ein Siliziumoxidfilm 15 auf der ganzen Oberfläche eines Sili ziumoxidfilms 9 durch CVD (chemische Dampfabscheidung) unter Verwendung eines Plasmas gebildet, um eine erste Elektroden schicht 11 und eine zweite Elektrodenschicht 13 zu bedecken, wobei sich der in Fig. 2 gezeigte Aufbau ergibt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird ein Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 17a mittels Schleuderbeschichtens auf der ganzen Oberfläche des Films aus Siliziumoxid vom an organischen Typ 15 gebildet. Nur ein vorbestimmtes Gebiet dieses Films aus Siliziumoxid vom organischen Typ 17a wird durch ein Lösungsmittel vom organischen Typ weggeätzt.

Auf diese Weise wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 der Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 17 nur über einem Ab schnitt der ersten Elektrodenschicht 11 belassen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird das die Oberfläche der zweiten Elektrodenschicht 13 erreichende Durchgangsloch 15a in einem Gebiet des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 15 gebildet, in welchem der Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 17 nicht gebildet ist. Die aus AlSi beste hende Zwischenverbindungsschicht 19 ist derart gebildet, daß sie mit der zweiten Elektrodenschicht 13 mittels dieses Durchgangslochs 15a in Kontakt sein wird, wobei sie der ersten Elektrodenschicht 11 gegenüberliegt.

Bei der Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausführungs form ist ein Zwischenschicht-Isolierfilm (Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 15) im Gebiet, in welchem das Durchgangsloch 15a gebildet ist, so gebildet, daß er eine Filmdicke T₂₀ aufweist, welche kleiner als die Filmdicke T₁₀ eines Zwischenschicht-Isolierfilms (welcher den Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 15 und den Film aus Si liziumoxid vom organischen Typ 17 umfaßt) zwischen der ersten Elektrodenschicht 11 und der Zwischenverbindungs schicht 19 ist. Folglich wird ein Aufweiten der Öffnung des Durchgangslochs 15a selbst dann unterdrückt, wenn das Durch gangsloch 15a sowohl durch isotropes Ätzen als auch durch anisotropes Ätzen gebildet wird. Somit kann eine Vergröße rung der Chipgröße infolge des Aufweitens der Öffnung ver hindert werden.

Da ferner die Filmdicke T₂₀ des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 15 relativ klein ist, kann eine ausrei chende Stufenabdeckung mit der Zwischenverbindungsschicht 19 erreicht werden, selbst wenn das Durchgangsloch 15a nur mit tels anisotropen Ätzens gebildet wird.

Außerdem ist die Filmdicke T₁₀ des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 15 und des Films aus Siliziumoxid vom organischen Typ 17 in dem Gebiet relativ groß, in welchem sich die erste Elektrodenschicht 11 und die Zwischenver bindungsschicht 19 einander gegenüberliegen. Folglich kann eine ausreichende Durchbruchspannung zwischen der ersten Elektrodenschicht 11 und der Zwischenverbindungsschicht 19 gesichert werden.

Obwohl der Zwischenschicht-Isolierfilm in der vorliegenden Ausführungsform aus dem Film aus Siliziumoxid vom anorgani schen Typ 15 und dem Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 17 besteht, kann auch ein Aufbau verwendet werden, wie er in Fig. 6 gezeigt ist. Das heißt, bei dem in Fig. 6 gezeigten Aufbau besteht der Zwischenschicht-Isolierfilm beispielsweise nur aus einer einzelnen Schicht eines Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 16. Abgesehen von diesem Punkt, ist dieses Beispiel dem Aufbau der Fig. 1 ähnlich.

Wenn jedoch die in Fig. 1 dargestellte vorliegende Aus führungsform mit dem in Fig. 6 gezeigten Aufbau verglichen wird, dann ist der Zwischenschicht-Isolierfilm in Fig. 1 so gebildet, daß er den Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 17 umfaßt. Im Ergebnis weist der in Fig. 1 dargestellte Aufbau die folgenden speziellen Wirkungen (a), (b) und (c) auf:

a) Es kann eine größere Durchbruchspannung erreicht werden;
b) die in den Zwischenverbindungen erzeugten Defekte können unterdrückt werden; und
c) die Filmdicke des Zwischenschicht-Isolierfilms kann leicht gesteuert werden.

Diese Wirkungen werden im folgenden detailliert beschrieben werden.

(a) Die Verbesserung der Durchbruchspannung

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben das folgende Experiment ausgeführt, um die Beziehung zwischen der Film dicke und der Durchbruchspannung eines Films aus Silizium oxid vom organischen Typ und eines Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ zu untersuchen.

Zunächst wurde eine Probe mit einem in Fig. 7 gezeigten Aufbau vorbereitet.

Unter Bezugnahme auf Fig. 7 ist ein Siliziumoxidfilm 21, dessen Durchbruchspannung zu bestimmen ist, auf der ganzen Oberfläche eines n-Typ-Substrats 23 gebildet. Auf der Ober fläche dieses Siliziumoxidfilms 21 ist eine aus AlSi beste henden Elektrode 27 gebildet. Ferner ist eine aus Au (Gold) bestehende Elektrode 25 auf der Rückseite des n-Typ-Sub strats 23 gebildet.

Wenn ein unter Verwendung eines Plasmas gebildeter Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ (nachstehend als P-SiO₂ bezeichnet) als Siliziumoxidfilm 21 verwendet wurde, dann wurde dessen Dicke auf 800 nm, 1600 nm und 2400 nm gebracht und die Durchbruchspannung für jede Dicke gemessen. Die Filmdicke von 1600 nm wurde durch zweifaches Stapeln von P- SiO₂ mit einer Filmdicke von 800 nm erhalten. Die Filmdicke von 2400 nm wurde durch dreifaches Stapeln von P-SiO₂ mit einer Filmdicke von 800 nm erhalten.

Wenn ferner TEOS (Tetraethoxysilan) (anorganisch) als Sili ziumoxidfilm 21 verwendet wurde, dann wurde dessen Dicke auf 600 nm, 1200 nm, 1800 nm und 2400 nm gebracht und die Durch bruchspannung für jede Dicke gemessen. Die Filmdicke von 1200 nm wurde durch zweifaches Stapeln von TEOS mit einer Filmdicke von 600 nm erhalten. Die Filmdicke von 1800 nm wurde durch dreifaches Stapeln von TEOS mit einer Filmdicke von 600 nm erhalten. Die Filmdicke von 2400 nm wurde durch vierfaches Stapeln von TEOS mit einer Filmdicke von 600 nm erhalten.

Wenn Polyphenylsilsesquioxan (nachstehend als PPSQ bezeich net; Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ) als Sili ziumoxidfilm 21 verwendet wurde, dann wurde dessen Dicke auf 1500 nm und 3000 nm gebracht und die Durchbruchspannung für jede Dicke gemessen. Die Filmdicken von 1500 nm und 3000 nm wurden beide durch Bilden von PPSQ mit einem Mal erhalten.

PPSQ ist ein gehärteter Film aus einem Siliziumkettenpoly mer, das in der folgenden chemischen Formel dargestellt ist:

wobei R₁ und R₂ Phenylgruppen, niedere Alkylgruppen oder lichtempfindliche Gruppen sind; R₃, R₄, R₅ und R₆ sind Wasserstoffatome, niedere Alkylgruppen oder lichtempfind liche Gruppen; und n bezeichnet eine ganze Zahl von 20 bis 1000. Die Verwendung von PPSQ in Halbleitereinrichtungen ist z. B. aus der DE 43 00 355 A1 bekannt.

Die Durchbruchspannung des Siliziumoxidfilms 21 wurde ge messen, indem bei der in Fig. 7 gezeigten Probe das Poten tial der Elektrode 25 auf 0 gesetzt und an die Elektrode 27 ein negatives Potential V gelegt wurde. Das Ergebnis dieser Messung ist in Fig. 8 dargestellt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8 kann erkannt werden, daß die Durchbruchspannung des Films aus Siliziumoxid vom organi schen Typ größer als diejenige des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ ist. Ein möglicher Grund dafür ist folgender.

Wenn das TEOS so gebildet wird, daß es mit einem Mal eine große Filmdicke aufweist, dann kann eine Separation sehr wahrscheinlich sein. Wenn somit das TEOS verwendet wird, dann kann es nicht mit einem Mal in einer Filmdicke von 1 µm oder mehr gestapelt werden. Folglich wird angenommen, daß die Durchbruchspannung von TEOS klein ist. Aus dem vor stehenden Grand wird ferner angenommen, daß die Durchbruch spannung von TEOS bei 1200 V gesättigt ist und es schwierig ist, eine größere als diese zu erhalten.

Ähnlich wird beim P-SiO₂ die Einheitlichkeit der Filmdicke verschlechtert, wenn es so gebildet wird, daß es mit einem Mal eine große Filmdicke aufweist. Wenn daher die Einheit lichkeit der Filmdicke berücksichtigt wird, dann kann das P- SiO₂ auch nicht mit einem Mal mit einer Dicke von 1 µm oder mehr gebildet werden. Aus diesem Grund wird angenommen, daß wie bei TEOS auch bei P-SiO₂ die Durchbruchspannung bei einem bestimmten Wert gesättigt wird und es schwierig ist, einen größeren als diesen zu erhalten.

Da im Gegensatz dazu der Film aus Siliziumoxid vom organi schen Typ mittels Schleuderbeschichtens gebildet wird, kann mit einem Mal eine große Filmdicke erreicht werden. Ferner ist die Einheitlichkeit des in einer derartigen Art und Weise gebildeten Films aus Siliziumoxid vom organischen Typ ausreichend. Somit ist es nicht notwendig, den Film aus Si liziumoxid vom organischen Typ mittels eines mehrere Schrit te umfassenden Prozesses zu bilden, selbst wenn er eine große Filmdicke aufweisen soll. Folglich wird angenommen, daß dessen Durchbruchspannung etwa im Verhältnis zu dessen Filmdicke zunimmt. Selbst wenn daher angenommen wird, daß die Durchbruchspannung des Films aus Siliziumoxid vom or ganischen Typ bei einem bestimmten Wert gesättigt wird, würde dieser Sättigungswert wahrscheinlich größer als der jenige eines Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ sein.

Auf Grundlage der vorstehend beschriebenen Ergebnisse und Betrachtungen ist es unmöglich, eine Durchbruchspannung zu erreichen, die einen bestimmten Wert überschreitet, selbst wenn die Filmdicke T₁₁ der ersten Elektrodenschicht 11 und der Zwischenverbindungsschicht 19 vergrößert wird, wie in Fig. 6 gezeigt. Daher wäre die mit dem Film aus Silizium oxid vom anorganischen Typ erreichte Durchbruchspannung bei Berücksichtigung der Unterschiede zwischen den Stromver sorgungen der verschiedenen Länder und der künftigen Zu nahme des Stromversorgungswertes nicht effizient.

Wenn im Gegensatz dazu der Film aus Siliziumoxid vom organi schen Typ 17 als Zwischenschicht-Isolierfilm zwischen der ersten Elektrodenschicht 11 und der Zwischenverbindungs schicht 19 verwendet wird, wie in Fig. 1 dargestellt, dann kann eine große Durchbruchspannung leicht durch Vergrößern der Filmdicke des Films aus Siliziumoxid vom organischen Typ 17 erreicht werden, da angenommen wird, daß sich die Durch bruchspannung des Films aus Siliziumoxid vom organischen Typ 17 nicht leicht sättigt.

(b) Die Unterdrückung der in die Zwischenverbindungen eingeführten Defekte

Die Filmbeanspruchung eines Films aus Siliziumoxid vom or ganischen Typ ist im Vergleich zu derjenigen eines Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ sehr klein. Folglich ist es möglich, eine Zunahme der Beanspruchung der ersten Elek trodenschicht 11 unter den Zwischenschicht-Isolierfilmen (dem Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 15 und dem Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 17) zu unter drücken, selbst wenn die Filmdicke des Films aus Silizium oxid vom organischen Typ vergrößert wird. Auf diese Weise wird die Einführung von Defekten, wie beispielsweise von Wellungen und Rissen, in die erste Elektrodenschicht 11 (oder die Zwischenverbindungsschicht) unterdrückt.

(c) Die leichte Steuerung der Filmdicke des Zwischenschicht- Isolierfilms

Wie vorstehend beschrieben, ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Filmdicke des Zwischen schicht-Isolierfilms in dem Gebiet, in welchem das Durch gangsloch 15a gebildet ist, kleiner als die Filmdicke des Zwischenschicht-Isolierfilms in dem Gebiet, in welchem sich die erste Elektrodenschicht 11 und die Zwischenverbindungs schicht 19 einander gegenüberliegen, gemacht wird. Zu diesem Zweck ist ein Ätzen erforderlich, um die Filmdicke des Zwischenschicht-Isolierfilms in dem Gebiet, in welchem das Durchgangsloch 15a gebildet ist, kleiner zu machen. Wenn je doch der Zwischenschicht-Isolierfilm aus einer einzelnen Schicht eines Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ besteht, wie in Fig. 6 gezeigt, dann ist es schwierig, den Ätzbetrag zu steuern.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 wird insbesondere dieses Ätzen mit einer Maske ausgeführt, welche auf dem Gebiet vorgesehen ist, in dem die erste Elektrodenschicht 11 der Zwischenver bindungsschicht 19 gegenüberliegt, um die sich vom Abschnitt der Maske unterscheidenden Abschnitte zu entfernen. Wenn der zu ätzende Film eine einzelne Schicht ist, dann ist es je doch schwierig, das Ätzen zu der Zeit zu stoppen, bei der eine gewünschte Filmdicke erreicht ist. Folglich besteht die Möglichkeit, daß die zweite Elektrodenschicht 13 freigelegt werden kann, wenn das Ätzen übermäßig ausgeführt wird. Wenn anderseits das Ätzen nicht ausreichend ist, dann wird der Zwischenschicht-Isolierfilm auf der zweiten Elektroden schicht 13 dicker als gewünscht gemacht und somit die Tiefe des Durchgangsloches größer gemacht. Wenn die Tiefe des Durchgangsloches vergrößert wird, dann wird, wie vorstehend beschrieben, die Stufenabdeckung des Zwischenverbindungs films 19 verschlechtert oder wird die Öffnung des Durch gangsloches zu groß.

Wenn im Gegensatz dazu der Zwischenschicht-Isolierfilm einen Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ und einen Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ aufweist, dann kann die Ätzselektivität des Films aus Siliziumoxid vom organischen Typ und des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ größer festgesetzt werden. Wenn die Ätzselektivität größer festgesetzt ist, dann wird der Film aus Siliziumoxid vom an organischen Typ beim Ätzen des Films aus Siliziumoxid vom organischen Typ kaum weggeätzt. Wenn daher der Film aus Si liziumoxid vom organischen Typ auf dem Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ gebildet ist und der Film aus Sili ziumoxid vom organischen Typ einem Überätzen ausgesetzt ist, dann wird der Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ kaum weggeätzt und dessen Filmdicke beibehalten. Folglich kann das Ätzen des Zwischenschicht-Isolierfilms leicht so gesteuert werden, daß die gewünschte Tiefe des Durchgangs lochs erhalten wird, indem die Filmdicke des Films aus Si liziumoxid vom anorganischen Typ im voraus auf eine der ge wünschten Tiefe des Durchgangslochs entsprechende Dicke festgesetzt wird.

Die zweite Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf Fig. 9 ist die Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausführungsform ein n-Kanal-MOS-Transistor (n-Kanal-Metall-Oxid-Halbleiter-Transistor) eines Typs mit großer Durchbruchspannung. Eine epitaktische n^--Schicht 33 und ein p⁺-Diffusionsgebiet 51 sind auf einem p-Typ-Halblei tersubstrat 31 gebildet. Das p⁺-Diffusionsgebiet 51 ist so gebildet, daß es zweidimensional betrachtet eine ringförmige Anordnung hat, welche die epitaktische n^--Schicht 33 umgibt.

An einer Oberfläche der epitaktischen n^--Schicht 33 ist ein n⁺-Diffusionsgebiet 37 gebildet, welches ein Drain sein soll. Ferner ist an der Oberfläche im p⁺-Diffusionsgebiet 51 ein n⁺-Diffusionsgebiet 35 gebildet, das ein Source sein soll. Ein Gebiet zwischen diesem n⁺-Diffusionsgebiet 35 und dieser epitaktischen n^--Schicht 33 in der Nähe der Ober fläche ist als Kanalgebiet festgelegt. Eine Gateelektrode 53 ist auf diesem Kanalgebiet gebildet, wobei ein Siliziumoxid film 39c dazwischen ist.

Ein Siliziumoxidfilm 39 ist so gebildet, daß er diese Gate elektrode 53, dieses p⁺-Diffusionsgebiet 51 und diese epi taktische n^--Schicht 33 bedeckt. In diesem Siliziumoxidfilm 39 sind ein Kontaktloch 39a, das einen Abschnitt der Ober fläche des als Source dienenden n⁺-Diffusionsgebiets 35 er reicht, und ein Kontaktloch 39b, das einen Abschnitt der Oberfläche des als Drain dienenden n⁺-Diffusionsgebiets 37 erreicht, gebildet. Eine erste Elektrodenschicht 41 ist so gebildet, daß sie mit dem als Source dienenden n⁺-Diffu sionsgebiet 35 durch das Kontaktloch 39a in Kontakt sein wird. Eine zweite Elektrodenschicht 43 ist so gebildet, daß sie mit dem als Drain dienenden n⁺-Diffusionsgebiet 37 durch das Kontaktloch 39b in Kontakt sein wird. Diese erste Elek trodenschicht 41 und diese zweite Elektrodenschicht 43 sind zum Beispiel aus AlSi gebildet.

Ein Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 45 ist auf der ganzen Oberfläche des Siliziumoxidfilms 39 gebildet, derart daß er die erste Elektrodenschicht 41 und die zweite Elektrodenschicht 43 bedeckt. Ferner ist ein Film aus Sili ziumoxid vom organischen Typ 47 auf der Oberfläche des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 45 über einem Ab schnitt einer Oberfläche der ersten Elektrodenschicht 41 gebildet. Dieser Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 47 besteht zum Beispiel aus Polyphenylsilsesquioxan. Ferner ist in einem Gebiet des Films aus Siliziumoxid vom anorgani schen Typ 45, in welchem der Film aus Siliziumoxid vom or ganischen Typ 47 nicht gebildet ist, ein die zweite Elektro denschicht 43 erreichendes Durchgangsloch 45a gebildet.

Eine Zwischenverbindungsschicht 49 ist so gebildet, daß sie der ersten Elektrodenschicht 41 gegenüberliegt, wobei der Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 45 und der Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 47 dazwischen sind, derart daß sie mit der zweiten Elektrodenschicht 43 mittels dieses Durchgangslochs 45a in Kontakt ist. Diese Zwischen verbindungsschicht 49 ist zum Beispiel aus AlSi gebildet.

Wie in der ersten Ausführungsform hat auch die Halbleiter einrichtung der vorliegenden Ausführungsform eine relativ kleine Filmdicke T₂₂ des Zwischenschicht-Isolierfilms in dem Gebiet, in welchem das Durchgangsloch 45a gebildet ist, und eine relativ große Filmdicke T₁₂ des Zwischenschicht-Iso lierfilms in dem Gebiet, in welchem sich die erste Elektro denschicht 41 und die Zwischenverbindungsschicht 49 einander gegenüberliegen. Folglich kann eine ausreichende Durchbruch spannung erreicht werden, ohne die Chipgröße zu vergrößern.

Ferner weist der Zwischenschicht-Isolierfilm in dem Gebiet, in welchem sich die erste Elektrodenschicht 41 und die Zwischenverbindungsschicht 49 einander gegenüberliegen, einen aus dem Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 45 und dem Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 47 beste henden Doppelschichtaufbau auf. Folglich hat die vorliegende Ausführungsform auch die Wirkungen, die den in der ersten Ausführungsform beschriebenen Wirkungen (a), (b) und (c) ähnlich sind.

Die dritte Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf Fig. 10 ist die Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausführungsform ein p-Kanal-MOS-Transistor eines Typs mit großer Durchbruchspannung. Auf der Oberfläche eines p-Typ-Halbleitersubstrat 71 sind eine epitaktische n^-- Schicht 73 und ein p⁺-Diffusionsgebiet 93 gebildet. Außerdem ist eine vergrabene n-Typ-Schicht 91 zwischen dem p-Typ- Halbleitersubstrat 71 und der epitaktischen n^--Schicht 73 gebildet.

Ein p⁺-Diffusionsgebiet 75a, das ein Drain sein soll, ist an der Oberfläche der epitaktischen n^--Schicht 73 gebildet. An dieses p⁺-Diffusionsgebiet 75a angrenzend ist ein p^--Diffu sionsgebiet 75b an der Oberfläche der epitaktischen n^-- Schicht 73 gebildet. Ebenfalls an der Oberfläche der epitak tischen n^--Schicht 73 ist ein als Source dienendes p⁺-Diffu sionsgebiet 77 gebildet, welches mit einem vorbestimmten Ab stand vom p^--Diffusionsgebiet 75b beabstandet ist. Eine Gateelektrode 95 ist auf einem Gebiet zwischen diesem p⁺- Diffusionsgebiet 77 und diesem p^--Diffusionsgebiet 75b ge bildet, wobei ein Isolierfilm 79c dazwischen ist. Bin Si liziumoxidfilm 79 ist so gebildet, daß er sowohl diese Gate elektrode 95 als auch die epitaktisch gewachsene n^--Schicht 73 und das p⁺-Diffusionsgebiet 93 bedeckt.

In dem Siliziumoxidfilm 79 sind gebildet: ein Kontaktloch 79a, welches einen Abschnitt der Oberfläche des als Drain dienenden p⁺-Diffusionsgebiets 75a erreicht, und ein Kontak tloch 79b, welches die Oberfläche des das Source bildenden p⁺-Diffusionsgebiets 77 erreicht. Eine beispielsweise aus AlSi bestehende erste Elektrodenschicht 83 ist so gebildet, daß sie mit dem als Drain dienenden p⁺-Diffusionsgebiet 75a mittels des Kontaktlochs 79a in Kontakt ist. Eine beispiels weise aus AlSi bestehende zweite Elektrodenschicht 83 ist ferner so gebildet, daß sie mit dem als Source dienenden p⁺- Diffusionsgebiet 77 mittels des Kontaktlochs 79b in Kontakt ist.

Ein Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 85 ist der art auf der ganzen Oberfläche des Siliziumoxidfilms 79 ge bildet, daß er diese erste Elektrodenschicht 81 und diese zweite Elektrodenschicht 83 bedeckt. Ein Film aus Silizium oxid vom organischen Typ 87 ist auf der Oberfläche des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 85 über einem Ab schnitt der Oberfläche der ersten Elektrodenschicht 81 ge bildet. Dieser Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 87 ist zum Beispiel aus Polyphenylsilsesquioxan gebildet. In einem Gebiet des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 85, in welchem der Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 87 nicht gebildet ist, ist ein Durchgangsloch 85a gebil det, das einen Abschnitt der Oberfläche der zweiten Elektro denschicht erreicht.

Eine beispielsweise aus AlSi bestehende Zwischenverbindungs schicht 89 ist so gebildet, daß sie mit der zweiten Elektro denschicht 83 mittels dieses Durchgangslachs 85a in Kontakt ist und daß sie der ersten Elektrodenschicht 81 gegenüber liegt, wobei der Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 85 und der Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 87 da zwischen sind.

Bei der Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausführungs form ist eine Filmdicke T₂₃ des Zwischenschicht-Isolierfilms in dem Gebiet, in welchem das Durchgangsloch 85a gebildet ist, kleiner als eine Filmdicke T₁₃ des Zwischenschicht-Iso lierfilms in dem Gebiet, in welchem sich die erste Elektro denschicht 81 und die Zwischenverbindungsschicht 89 einander gegenüberliegen. Folglich kann eine ausreichende Durchbruch spannung erreicht werden, ohne die Chipgröße zu vergrößern.

Ferner weist der Zwischenschicht-Isolierfilm in dem Gebiet, in welchem sich die erste Elektrodenschicht 81 und die Zwischenverbindungsschicht 89 einander gegenüberliegen, einen aus dem Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 85 und dem Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 87 beste henden Doppelschichtaufbau auf. Daher weist die Halbleiter einrichtung der vorliegenden Ausführungsform auch die Wir kungen auf, die den in der ersten Ausführungsform beschrie benen Wirkungen (a), (b) und (c) ähnlich sind.

Die vierte Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf Fig. 11 ist die Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausführungsform ein n-Kanal-IGBT (n-Kanal- Isoliergate-Bipolartransistor) eines Typs mit großer Durch bruchspannung. Eine epitaktische n^--Schicht 103 und ein p⁺- Diffusionsgebiet 121 sind auf der Oberfläche eines p-Typ- Halbleitersubstrats 101 gebildet.

Ein n⁺-Diffusionsgebiet 105 ist an der Oberfläche des p⁺- Diffusionsgebiets 121 gebildet. Ferner ist ein n⁺-Diffu sionsgebiet 123 an der Oberfläche innerhalb der epitakti schen n^--Schicht 103 gebildet. An der Oberfläche innerhalb dieses n⁺-Diffusionsgebiets 123 ist ein p⁺-Diffusionsgebiet 107 gebildet. Eine Gateelektrode 125 ist auf einem Gebiet in der Nähe der Oberfläche zwischen dem n⁺-Diffusionsgebiet 105 und der epitaktischen n^--Schicht 103 gebildet, wobei da zwischen ein Siliziumoxidfilm 109c ist. Ein Siliziumoxidfilm 109 ist derart auf der Oberfläche der epitaktischen n^-- Schicht 103 und des p⁺-Diffusionsgebiets 121 gebildet, daß er diese Gateelektrode 125 bedeckt.

Ein einen Abschnitt der Oberfläche des n⁺-Diffusionsgebiets 105 erreichendes Kontaktloch 109a und ein einen Abschnitt der Oberfläche des p⁺-Diffusionsgebiets 107 erreichendes Kontaktloch 109b sind im Siliziumoxidfilm 109 gebildet. Eine Emitterelektrode 111 ist so gebildet, daß sie mit dem n⁺- Diffusionsgebiet 105 mittels des Kontaktlochs 109a in Kon takt ist. Eine Kollektorelektrode 113 ist ferner so gebil det, daß sie mit dem p⁺-Diffusionsgebiet 107 mittels des Kontaktlochs 109b in Kontakt ist.

Ein Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 115 ist auf der ganzen Oberfläche des Siliziumoxidfilms 109 gebildet, um diese Emitterelektrode 111 und diese Kollektorelektrode 113 zu bedecken. Ein Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 117 ist auf der Oberfläche des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 115 über einem Abschnitt der Oberfläche der Emitterelektrode 111 gebildet. Dieser Film aus Silizium oxid vom organischen Typ 117 ist zum Beispiel aus Poly phenylsilsesquioxan gebildet. In einem Gebiet des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 115, in welchem der Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 117 nicht gebildet ist, ist ein einen Abschnitt der Oberfläche der Kollektorelek trode 113 erreichendes Durchgangsloch 115a gebildet.

Eine Zwischenverbindungsschicht 119 aus AlSi ist so gebil det, daß sie mit der Kollektorelektrode 113 mittels dieses Durchgangslochs 115a in Kontakt ist und der Emitterelektrode 111 gegenüberliegt, wobei dazwischen der Film aus Silizium oxid vom anorganischen Typ 115 und der Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 117 vorhanden sind.

Bei der Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausführungs form ist eine Filmdicke T₂₄ des Zwischenschicht-Isolierfilms in dem Gebiet, in welchem das Durchgangsloch 115a gebildet ist, ebenfalls kleiner als eine Filmdicke T₁₄ des Zwischenschicht-Isolierfilms in dem Gebiet zwischen der Emitterelek trode 111 und der Zwischenverbindungsschicht 119. Folglich kann eine ausreichende Durchbruchspannung erreicht werden, ohne die Chipgröße zu vergrößern.

Ferner weist der Zwischenschicht-Isolierfilm in dem Gebiet, in welchem sich die Emitterelektrode 111 und die Zwischen verbindungsschicht 119 gegenüberliegen, einen aus dem Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 115 und dem Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 117 bestehenden Doppel schichtaufbau auf. Daher hat auch die Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausführungsform die Wirkungen, die den in der ersten Ausführungsform beschriebenen Wirkungen (a), (b) und (c) ähnlich sind.

Die fünfte Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf Fig. 12 ist die Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausführungsform ein p-Kanal-IGBT des Typs mit großer Durchbruchspannung. Eine epitaktische n^--Schicht 133 und ein p⁺-Diffusionsgebiet 153 sind auf der Oberfläche eines p-Typ-Halbleitersubstrats 131 gebildet. Eine vergra bene n-Typ-Schicht 151 ist zwischen dem p-Typ-Halbleiter substrat 131 und der epitaktischen n^--Schicht 133 gebildet.

Ein erstes p⁺-Diffusionsgebiet 155a, ein p^--Diffusionsgebiet 155b und ein zweites p⁺-Diffusionsgebiet 137 sind an der Oberfläche der epitaktischen n^--Schicht 133 gebildet. Das erste p⁺-Diffusionsgebiet 155a und das p^--Diffusionsgebiet 155b sind so gebildet, daß sie aneinandergrenzen. Ferner sind das p^--Diffusionsgebiet 155b und das zweite p⁺-Diffu sionsgebiet 137 so gebildet, daß zwischen ihnen ein vorbe stimmter Abstand vorhanden ist. An der Oberfläche innerhalb des ersten p⁺-Diffusionsgebiets 155a ist ein n⁺-Diffusions gebiet 135 gebildet.

Eine Gateelektrode 157 ist auf einem Gebiet zwischen dem p^-- Diffusionsgebiet 155b und dem zweiten p⁺-Diffusionsgebiet 137 gebildet, wobei dazwischen ein Siliziumoxidfilm 139c vorhanden ist. Ein Siliziumoxidfilm 139 ist so gebildet, daß er diese Gateelektrode 157 bedeckt.

Im Siliziumoxidfilm 139 sind ein einen Abschnitt der Ober fläche des n⁺-Diffusionsgebiets 135 erreichendes Kontaktloch 139a und ein einen Abschnitt der Oberfläche des zweiten p⁺- Diffusionsgebiets 137 erreichendes Kontaktloch 139b gebil det. Eine beispielsweise aus AlSi bestehende Kollektorelek trode 141 ist so gebildet, daß sie mit dem n⁺-Diffusionsge biet 135 mittels des Kontaktlochs 139a in Kontakt sein wird. Ferner ist eine beispielsweise aus AlSi bestehende Emitter elektrode 143 so gebildet, daß sie mit dem zweiten p⁺-Diffu sionsgebiet 137 mittels des Kontaktlochs 139b in Kontakt sein wird.

Ein Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 145 ist derart auf der ganzen Oberfläche des Siliziumoxidfilms 139 gebildet, daß er diese Kollektorelektrode 141 und diese Emitterelektrode 143 bedeckt. Ferner ist ein Film aus Sili ziumoxid vom organischen Typ 147 auf der Oberfläche des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 145 über einem Abschnitt der Oberfläche der Kollektorelektrode 141 gebil det. Dieser Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 147 ist zum Beispiel aus Polyphenylsilsesquioxan gebildet. Ein einen Abschnitt der Oberfläche der Emitterelektrode 143 freilegendes Durchgangsloch 145a ist in dem Gebiet des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 145 gebildet, in welchem der Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 147 nicht gebildet ist.

Eine beispielsweise aus AlSi bestehende Zwischenverbindungs schicht 149 ist so gebildet, daß sie mit der Emitterelek trode 143 mittels dieses Durchgangslochs 145a in Kontakt sein wird und der Kollektorelektrode 141 gegenüberliegt, wobei dazwischen der Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 145 und der Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 147 sind.

Bei der Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausführungs form ist eine Filmdicke T₂₅ des Zwischenschicht-Isolierfilms in dem Gebiet, in welchem das Durchgangsloch 145a gebildet ist, kleiner als eine Filmdicke T₁₅ des Zwischenschicht-Iso lierfilms in dem Gebiet, in welchem sich die Kollektorelek trode 141 und die Zwischenverbindungsschicht 149 einander gegenüberliegen. Folglich kann eine ausreichende Durchbruch spannung erreicht werden, ohne die Chipgröße zu vergrößern.

Ferner weist der Zwischenschicht-Isolierfilm in dem Gebiet, in welchem sich die Kollektorelektrode 149 und die Zwischen verbindungsschicht 149 einander gegenüberliegen, einen aus dem Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 145 und dem Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 147 bestehenden Doppelschichtaufbau auf. Daher können die Wirkungen, die den in der ersten Ausführungsform beschriebenen Wirkungen (a), (b) und (c) ähnlich sind, auch bei der vorliegenden Aus führungsform erreicht werden.

Die sechste Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf Fig. 13 ist ein Elementisolier-Oxid film 179 mit einer vorbestimmten Form auf der Oberfläche eines n-Typ-Halbleitersubstrats 171 gebildet. In Gebieten der Oberfläche des n-Typ-Halbleitersubstrats 171, von denen jedes mittels dieses Elementisolier-Oxidfilms 179 isoliert ist, sind ein p⁺-Diffusionsgebiet 175 und ein n⁺-Diffusions gebiet 177 gebildet. Eine erste Zwischenverbindungsschicht 181 ist so gebildet, daß sie mit der Oberfläche dieses p⁺- Diffusionsgebiets 175 in Kontakt ist. Ferner ist eine zweite Zwischenverbindungsschicht 183 so gebildet, daß sie mit einem Abschnitt der Oberfläche des n⁺-Diffusionsgebiets 177 in Kontakt ist.

Ein Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 185 ist derart auf der ganzen Oberfläche des n-Typ-Halbleitersub strats 171 gebildet, daß er diese erste Zwischenverbindungsschicht 181 und diese zweite Zwischenverbindungsschicht 183 bedeckt. Ein Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 187 ist auf der Oberfläche des Films aus Siliziumoxid vom an organischen Typ 185 über einem Abschnitt der Oberfläche der ersten Zwischenverbindungsschicht 181 gebildet. Dieser Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 187 ist zum Beispiel aus Polyphenylsilsesquioxan. In einem Gebiet des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 185, in welchem der Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 187 nicht gebildet ist, ist ein Durchgangsloch 185a gebildet, das einen Abschnitt der Oberfläche der zweiten Zwischenverbindungsschicht 183 erreicht.

Eine dritte Zwischenverbindungsschicht 189 ist so gebildet, daß sie mit der zweiten Zwischenverbindungsschicht 183 mit tels dieses Durchgangsloches 185a in Kontakt sein wird und daß sie der ersten Zwischenverbindungsschicht 181 gegen überliegt, wobei der Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 185 und der Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 187 dazwischen sind.

Bei der Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausführungs form ist eine Filmdicke T₂₆ des Zwischenschicht-Isolierfilms in dem Gebiet, in welchem das Durchgangsloch 185a gebildet ist, kleiner als eine Filmdicke T₁₆ des Zwischenschicht-Iso lierfilms in dem Gebiet, in welchem sich die erste Zwischen verbindungsschicht 181 und die dritte Zwischenverbindungs schicht 189 einander gegenüberliegen. Daher kann eine aus reichende Durchbruchspannung erreicht werden, ohne die Chip größe zu vergrößern.

Ferner weist der Zwischenschicht-Isolierfilm in dem Gebiet, in welchem sich die erste Zwischenverbindungsschicht 181 und die dritte Zwischenverbindungsschicht 189 einander gegen überliegen, einen aus dem Film aus Siliziumoxid vom anor ganischen Typ 185 und dem Film aus Siliziumoxid vom organi schen Typ 187 bestehenden Doppelschichtaufbau auf. Folglich weist die Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausführungsform Wirkungen auf, welche den in der ersten Ausfüh rungsform beschriebenen Wirkungen (a), (b) und (c) ähnlich sind.

Die siebente Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf Fig. 14 sind eine epitaktische n^-- Schicht 203 und ein p⁺-Diffusionsgebiet 221 auf der Ober fläche eines p-Typ-Halbleitersubstrats 201 gebildet. Ferner ist auf der Oberfläche der epitaktischen n^--Schicht 203 und des p⁺-Diffusionsgebiets 221 ein Elementisolier-Oxidfilm 209 mit einer vorbestimmten Form gebildet, wobei dazwischen ein vorbestimmter Abstand vorhanden ist. Auf der Oberfläche der mittels dieses Elementisolier-Oxidfilms 209 isolierten epi taktischen n^--Schicht 203 sind ein p⁺-Diffusionsgebiet 205 und ein n⁺-Diffusionsgebiet 207 gebildet. Eine erste Zwischenverbindungsschicht 211 ist so gebildet, daß sie mit einem Abschnitt der Oberfläche dieses p⁺-Diffusionsgebiets 205 in Kontakt ist. Ferner ist eine zweite Zwischenverbin dungsschicht 213 so gebildet, daß sie mit einem Abschnitt der Oberfläche des n⁺-Diffusionsgebiets 207 in Kontakt ist.

Ein Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 215 ist der art auf der ganzen Oberfläche der epitaktischen n^--Schicht 203 und des p⁺-Diffusionsgebiets 221 gebildet, daß er diese erste Zwischenverbindungsschicht 211 und diese zweite Zwischenverbindungsschicht 213 bedeckt. Ein Film aus Sili ziumoxid vom organischen Typ 217 ist auf der Oberfläche des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 215 über einem Abschnitt der Oberfläche der ersten Zwischenverbindungs schicht 211 gebildet. Dieser Film aus Siliziumoxid vom or ganischen Typ 217 ist zum Beispiel aus Polyphenylsilses quioxan gebildet. In einem Gebiet des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 215, in welchem der Film aus Silizium oxid vom organischen Typ 217 nicht gebildet ist, ist ein Durchgangsloch 215a gebildet, das einen Abschnitt der Ober fläche der zweiten Zwischenverbindungsschicht 213 erreicht.

Eine dritte Zwischenverbindungsschicht 219 aus AlSi ist der art gebildet, daß sie mit der zweiten Zwischenverbindungs schicht 213 mittels dieses Durchgangslochs 215a in Kontakt sein und der ersten Zwischenverbindungsschicht 211 gegen überliegen wird, wobei der Film aus Siliziumoxid vom anor ganischen Typ 215 und der Film aus Siliziumoxid vom organi schen Typ 217 dazwischen sind.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine Filmdicke T₂₇ des Zwischenschicht-Isolierfilms in dem Gebiet, in welchem das Durchgangsloch 215a gebildet ist, kleiner als eine Film dicke T₁₇ des Zwischenschicht-Isolierfilms in dem Gebiet, in welchem sich die erste Zwischenverbindungsschicht 211 und die dritte Zwischenverbindungsschicht 219 einander gegen überliegen. Folglich kann eine ausreichende Durchbruch spannung erreicht werden, ohne die Chipgröße zu vergrößern.

Ferner weist der Zwischenschicht-Isolierfilm in dem Gebiet, in welchem sich die erste Zwischenverbindungsschicht 211 und die dritte Zwischenverbindungsschicht 219 einander gegen überliegen, einen aus dem Film aus Siliziumoxid vom anor ganischen Typ 215 und dem Film aus Siliziumoxid vom organi schen Typ 217 bestehenden Doppelschichtaufbau auf. Daher hat die Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausführungsform Wirkungen, die den in der ersten Ausführungsform beschriebe nen Wirkungen (a), (b) und (c) ähnlich sind.

Die achte Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf Fig. 15 weist die Halbleitereinrich tung der vorliegenden Ausführungsform einen dielektrisch isolierenden Aufbau auf. Ein n-Typ-Substrat 233 ist auf der Oberfläche eines p-Typ-Halbleitersubstrats 231 befestigt, wobei sich dazwischen ein Siliziumoxidfilm 253 befindet. Dieses n-Typ-Substrat 233 ist durch einen Siliziumoxidfilm 251 elektrisch isoliert. Ein Elementisolier-Oxidfilm 239 ist auf der Oberfläche dieses n-Typ-Substrats 233 gebildet. Auf der Oberfläche des durch diesen Elementisolier-Oxidfilm 239 isolierten n-Typ-Substrats 233 sind ein p⁺-Diffusionsgebiet 235 und ein n⁺-Diffusionsgebiet 237 entsprechend gebildet.

Eine erste Zwischenverbindungsschicht 241 ist so gebildet, daß sie mit einem Abschnitt der Oberfläche des p⁺-Diffu sionsgebiets 235 in Kontakt ist. Ferner ist eine zweite Zwischenverbindungsschicht 243 so gebildet, daß sie mit einem Abschnitt der Oberfläche des n⁺-Diffusionsgebiets 237 in Kontakt ist.

Ein Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 245 ist der art auf der ganzen Oberfläche des n-Typ-Substrats 233 und des Siliziumoxidfilms 251 gebildet, daß er diese erste Zwischenverbindungsschicht 241 und diese zweite Zwischenver bindungsschicht 243 bedeckt. Ein Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 247 ist auf der Oberfläche des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 245 über der ersten Zwischenverbindungsschicht 241 gebildet. Dieser Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 247 ist zum Beispiel aus Polyphenylsilsesquioxan gebildet. In einem Gebiet des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 245, in welchem der Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 247 nicht gebildet ist, ist ein Durchgangsloch 245a gebildet, das einen Ab schnitt der Oberfläche der zweiten Zwischenverbindungs schicht 243 erreicht.

Eine zum Beispiel aus AlSi bestehende dritte Zwischenverbin dungsschicht 249 ist derart gebildet, daß sie mit der zweiten Zwischenverbindungsschicht 243 mittels des Durch gangsloches 245a in Kontakt sein und der ersten Zwischenver bindungsschicht 241 gegenüberliegen wird, wobei der Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 245 und der Film aus Si liziumoxid vom organischen Typ 247 dazwischen sein wird.

Bei dieser Ausführungsform ist eine Filmdicke T₂₈ des Zwischenschicht-Isolierfilms in dem Gebiet, in welchem das Durchgangsloch 245a gebildet ist, kleiner als eine Filmdicke T₁₈ des Zwischenschicht-Isolierfilms in dem Gebiet, in welchem sich die erste Zwischenverbindungsschicht 241 und die dritte Zwischenverbindungsschicht 249 einander gegenüber liegen. Folglich kann eine ausreichende Durchbruchspannung erreicht werden, ohne die Chipgröße zu vergrößern.

Ferner weist der Zwischenschicht-Isolierfilm in dem Gebiet, in welchem sich die erste Zwischenverbindungsschicht 241 und die dritte Zwischenverbindungsschicht 249 einander gegen überliegen, einen aus dem Film aus Siliziumoxid vom anor ganischen Typ 245 und dem Film aus Siliziumoxid vom organi schen Typ 247 bestehenden Doppelschichtaufbau auf. Daher weist die Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausfüh rungsform Wirkungen auf, welche den in der ersten Ausfüh rungsform beschriebenen Wirkungen (a), (b) und (c) ähnlich sind.

Die neunte Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf Fig. 16 wird die vorliegende Ausfüh rungsform durch Hinzufügen eines Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 191 zur Einrichtung der in Fig. 13 darge stellten sechsten Ausführungsform verwirklicht.

Insbesondere ist der Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 191 derart gebildet, daß er zwischen einem Film aus Si liziumoxid vom organischen Typ 187 und einer dritten Zwischenverbindungsschicht 189 und zwischen einem Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 185 und der dritten Zwischenverbindungsschicht 189 angeordnet sein wird. Das Vorsehen dieses Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 191 führt zu einer Verbesserung der Haftfestigkeit zwischen der dritten Zwischenverbindungsschicht 189 und dem Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 187.

Die zehnte Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf Fig. 17 ist die Halbleitereinrichtung der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel einer speziellen Verwendung der Halbleitereinrichtung gemäß der in Fig. 13 gezeigten sechsten Ausführungsform. Das heißt, die in Fig. 13 dargestellte sechste Ausführungsform wird in einer Einrichtung mit einer pn-Diode und einem n-Kanal-MOS- Transistor, welche auf demselben Substrat gebildet sind, verwendet.

Zunächst ist im pn-Dioden-Gebiet ein n-Typ-Diffusionsgebiet 263 auf der Oberfläche eines p-Typ-Halbleitersubstrats 261 gebildet. Ein Elementisolier-Oxidfilm 271 ist ferner auf der Oberfläche des p-Typ-Halbleitersubstrats 261 gebildet. Auf der Oberfläche des durch diesen Elementisolier-Oxidfilm 271 isolierten n-Typ-Diffusionsgebiets 263 sind ein p-Typ-Dif fusionsgebiet 267 und ein n-Typ-Diffusionsgebiet 269 ent sprechend gebildet. Außerdem ist ein dünner Siliziumoxidfilm 277 auf der Oberfläche des Elementisolier-Oxidfilms 271 ge bildet. In diesem dünnen Siliziumoxidfilm 277 sind ein einen Abschnitt der Oberfläche des p-Typ-Diffusionsgebiets 267 er reichendes Kontaktloch 279b und ein einen Abschnitt der Oberfläche des n-Typ-Diffusionsgebiets 269 erreichendes Kon taktloch 279c gebildet. Eine zweite Elektrodenschicht 283 und eine dritte Elektrodenschicht 285 sind derart gebildet, daß sie mit dem p-Typ-Diffusionsgebiet 267 bzw. dem n-Typ- Diffusionsgebiet 269 mittels des entsprechenden Kontaktlochs 279b bzw. 279c in Kontakt sein werden.

Im n-Kanal-MOS-Transistor-Gebiet ist ein Elementisolier- Oxidfilm 271 auf der Oberfläche des p-Typ-Halbleitersub strats 261 gebildet. Auf der Oberfläche des durch diesen Elementisolier-Oxidfilm 271 isolierten p-Typ-Halbleiter substrats 261 sind ein Paar ein Sourcegebiet/Draingebiet bildende n-Typ-Diffusionsgebiete 265 mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen gebildet. Auf einem Gebiet zwischen diesem Paar von n-Typ-Diffusionsgebieten 265 ist eine Gate elektrode 275 gebildet, wobei dazwischen ein Gate-Oxidfilm 273 vorhanden ist. Der dünne Siliziumoxidfilm 277 ist so ge bildet, daß er diese Gateelektrode 275 bedeckt. Im dünnen Siliziumoxidfilm 277 sind Kontaktlöcher 279a gebildet, welche Oberflächenabschnitte des Paares von n-Typ-Diffusionsge bieten 265 freilegen. Jede erste Elektrode 281 wird derart gebildet, daß sie mit jedem n-Typ-Diffusionsgebiet 265 des Paares von n-Typ-Diffusionsgebieten 265 mittels jedes Kon taktlochs 279a in Kontakt sein wird.

Im pn-Dioden-Gebiet und im n-Kanal-MOS-Transistor-Gebiet ist ein Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 287 so ge bildet, daß er die erste Elektrodenschicht 281, die zweite Elektrodenschicht 283 und die dritte Elektrodenschicht 285 bedeckt. Auf der Oberfläche des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 287 ist über dem n-Kanal-MOS-Transistor ein Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 289 gebildet. Dieser Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 289 ist zum Beispiel aus Polyphenylsilsesquioxan gebildet. In einem Ge biet des Films aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 287, in welchem der Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 289 nicht gebildet ist, ist ein Durchgangsloch 287a gebildet, das einen Abschnitt der Oberfläche der zweiten Elektroden schicht 283 erreicht.

Eine Zwischenverbindungsschicht 291 aus AlSi ist derart ge bildet, daß sie mit der zweiten Elektrodenschicht 283 mit tels dieses Durchgangslochs 287a in Kontakt sein und der ersten Elektrodenschicht 281 gegenüberliegen wird, wobei der Film aus Siliziumoxid vom anorganischen Typ 287 und der Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ 289 dazwischen sein wird.

Wenn die in Fig. 13 gezeigte sechste Ausführungsform bei einem derartigen Aufbau verwendet wird, dann können auch die in der sechsten Ausführungsform erzielten Wirkungen erreicht werden.

Ferner können auch ein Polymer vom Siliziumtyp, ein Harz vom Siliziumtyp oder ein Harz vom Fluortyp als Film aus Sili ziumoxid vom organischen Typ bei der ersten bis zehnten Aus führungsform verwendet werden. Außerdem kann nicht nur ein Film aus Siliziumoxid vom organischen Typ, sondern auch eine andere Art von Filmen verwendet werden, solange sie ein Material vom organischen Typ enthalten und eine Durchbruch spannung haben, die größer als diejenige eines Films aus Si liziumoxid vom anorganischen Typ ist.

Obwohl ferner AlSi als Material für die Zwischenverbindungs schicht bei der ersten bis zehnten Ausführungsform beschrie ben worden ist, ist es nicht einschränkend vorgesehen. Ins besondere kann es auch Al, polykristallines Silizium, in das Störstellen implantiert sind, oder ein schwer schmelz bares Metall sein.

Auf Grundlage des Vorstehenden kann bei der Halbleiterein richtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vergrößerung der Öffnung des Durchgangslochs verhindert werden. Folglich werden Öffnungen der Durchgangslöcher, welche verbunden sind, wenn zwei Durchgangslöcher benachbart zueinander ge bildet werden, vermieden. Daher wird das Strukturieren einer Zwischenverbindungsschicht, die mit einer darunterliegenden leitenden Schicht mittels eines Durchgangslochs verbunden ist, leichter gemacht. Im Ergebnis kann eine ausreichende Durchbruchspannung erreicht werden, ohne die Chipgröße zu vergrößern.

Claims

1. Halbleitereinrichtung, welche umfaßt:
ein Halbleitersubstrat (1) mit einer Hauptoberfläche;
eine erste leitende Schicht (11; 41; 81; 111; 141; 181; 211; 241; 281);
eine zweite leitende Schicht (13; 43; 83; 113; 143; 183; 213; 243; 283), an die eine Spannung angelegt werden kann, welche sich von einer an die erste leitende Schicht angelegten Spannung unterscheidet;
wobei die erste leitende Schicht (11; 41; 81; 111; 141; 181; 211; 281) und die zweite leitende Schicht (13, 43; 83; 113; 143; 183; 213; 243; 283) in einer gleichen Höhe mit Bezug auf die Hauptoberfläche des Substrates ausgebildet sind;
eine auf der ersten und der zweiten leitenden Schicht gebil dete Isolierschicht (15, 17; 16; 45, 47; 85, 87; 115, 117; 145, 147; 185, 187; 215, 217; 245, 247; 287, 289) mit einem Loch (15a; 45a; 85a; 115a; 145a; 185a; 215a; 245a; 287a) das eine Oberfläche der zweiten leitenden Schicht erreicht; und
eine dritte leitende Schicht (19; 49; 89; 119; 149; 189; 219; 249; 291), welche auf der Isolierschicht so gebildet ist, daß sie mit der zweiten leitenden Schicht durch das Loch in Kontakt ist und der ersten leitenden Schicht gegen überliegt, wobei die Isolierschicht dazwischen ist; wobei
die Isolierschicht so gebildet ist, daß sie eine erste Dicke in einem Gebiet aufweist, in dem das Loch gebildet ist, und eine im Vergleich zur ersten Dicke größere zweite Dicke in einem Gebiet aufweist, in dem sich die erste und die dritte leitende Schicht einander gegenüberliegen.

2. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Isolierschicht eine erste Isolierschicht (15; 45; 85; 115; 145; 185; 215; 245; 287) aus einem anorganischen Material und eine ein organisches Material enthaltende zweite Iso lierschicht (17; 47; 87; 117; 147; 187; 217; 247; 289) auf weist und welche die erste Isolierschicht in einem Gebiet enthält, in dem das Loch gebildet ist, und welche die erste Isolierschicht und die auf der ersten Isolierschicht gebil dete zweite Isolierschicht in einem Gebiet enthält, in dem sich die erste und die dritte leitende Schicht einander gegenüberliegen.

3. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die erste Isolierschicht (15; 45; 85; 115; 145; 185; 215; 245; 287) einen Siliziumoxidfilm enthält und die zweite Isolierschicht (17; 47; 87; 117; 147; 187; 217; 247; 289) aus einer Polyphenylsilsesquioxan enthaltenden Schicht besteht.

4. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, welche ferner ein Halbleitersubstrat (1, 3; 31, 33; 71, 73; 101, 103; 131, 133; 171; 201; 233; 261), ein erstes Störstellengebiet (5; 35; 75a, 75b; 105; 135; 175; 205; 235; 265) und ein zweites Störstellengebiet (7; 37; 77; 107; 137; 177; 207; 237; 267) umfaßt; bei welchen
das Halbleitersubstrat eine Hauptoberfläche aufweist;
das erste Störstellengebiet und das zweite Störstellengebiet auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats so gebildet sind, daß sie voneinander isoliert sind; und
die erste leitende Schicht (11; 41; 81; 111; 141; 181; 211; 241; 281) mit einer Oberfläche des ersten Störstellengebiets in Kontakt ist und die zweite leitende Schicht (13; 43; 83; 113; 143; 183; 213; 243; 283) mit einer Oberfläche des zweiten Störstellengebiets in Kontakt ist.

5. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Isolierschicht ferner eine dritte Isolierschicht (191) aus einem anorganischen Material aufweist und die dritte Isolierschicht zwischen der dritten leitenden Schicht (189) und der zweiten Isolierschicht (187) gebildet ist.

6. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die erste leitende Schicht (11; 41; 81; 111; 141; 181; 211; 241; 281), die zweite leitende Schicht (13; 43; 83; 113; 143; 183; 213; 243; 283) und die dritte leitende Schicht (19; 49; 89; 119; 149; 189; 219; 249; 291) aus einem Material gebildet sind, das aus der Gruppe gewählt ist, welche Aluminium (Al), Aluminium/Silizium (AlSi), poly kristallines Silizium, in das Störstellen eingeführt sind, und ein schwer schmelzbares Metall enthält.

7. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung, welches die Schritte umfaßt:
Bilden einer ersten leitenden Schicht (11; 41; 81; 111; 141; 181; 211; 241; 281) und einer zweiten leitenden Schicht (13; 43; 83; 113; 143; 183; 213; 243; 283) auf einer gleichen Höhe mit Bezug auf eine Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates (1, 3; 31, 33; 71, 73; 101, 103; 131, 133; 171; 201; 233; 261);
Bilden einer Isolierschicht (15, 17; 16; 45, 47; 85, 87; 115, 117; 145, 147; 185, 187; 215, 217; 245, 247; 287, 289) mit einer ersten Dicke auf der zweiten leitenden Schicht und einer im Vergleich zur ersten Dicke größeren zweiten Dicke auf der ersten leitenden Schicht und mit einem Loch (15a; 45a; 85a; 115a; 145a; 185a; 215a; 245a; 287a), das die zweite leitende Schicht in einem Gebiet mit der ersten Dicke erreicht, und
Bilden einer dritten leitenden Schicht (19; 49; 89; 119; 149; 189; 219; 249; 291) auf den Isolierschichten, derart daß sie mit der zweiten leitenden Schicht durch das Loch in Kontakt ist und der ersten leitenden Schicht gegenüberliegt, wobei die Isolierschicht dazwischen ist.

8. verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung nach Anspruch 7, bei welchem
die Isolierschicht eine erste Isolierschicht (15; 45; 85; 115; 145; 185; 215; 245; 287) aus einem anorganischen Material und eine ein organisches Material enthaltende zweite Isolierschicht (17; 47; 87; 117; 147; 187; 217; 247; 289) aufweist und
der Schritt zum Bilden der Isolierschicht umfaßt:
den Schritt zum Bilden der ersten Isolierschicht auf der ersten leitenden Schicht (11; 41; 81; 111; 141; 181; 211; 241; 281) und der zweiten leitenden Schicht (13; 43; 83; 113; 143; 183; 213; 243; 283) und den Schritt zum Bilden der zweiten Isolierschicht auf der ersten Isolierschicht über der ersten leitenden Schicht.

9. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung nach Anspruch 8, bei welchem
der Schritt zum Bilden der zweiten Isolierschicht (17; 47; 87; 117; 147; 187; 217; 247; 289) die Schritte umfaßt:
Aufbringen der zweiten Isolierschicht auf die erste Isolier schicht (15; 45; 85; 115; 145; 185; 215; 245; 287) mittels einer Schleuderbeschichtungseinrichtung und
Ätzen der zweiten Isolierschicht, derart daß sie nur über der ersten leitenden Schicht (11; 41; 81; 111; 141; 181; 211; 241; 281) übrigbleibt.

10. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung nach Anspruch 8, welches ferner umfaßt: einen Schritt zum Bilden eines ersten Störstellengebiets (5; 35; 75a, 75b; 105; 135; 175; 205; 235; 265) und eines zweiten Störstellen gebiets (7; 37; 77; 107; 137; 177; 207; 237; 267) auf einer Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrats (1, 3; 31, 33; 71, 73; 101, 103; 131, 133; 171; 201; 233; 261), derart daß sie in einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sind; bei welchem
die erste leitende Schicht (11; 41; 81; 111; 141; 181; 211; 241; 281) so gebildet wird, daß sie mit einer Oberfläche des ersten Störstellengebiets in Kontakt ist, und
die zweite leitende Schicht (13; 43; 83; 113; 143; 183; 213; 243; 283) so gebildet wird, daß sie mit einer Oberfläche des zweiten Störstellengebiets in Kontakt ist.

11. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitereinrichtung nach Anspruch 8, welches ferner einen Schritt zum Bilden einer dritten Isolierschicht (191) zwischen der dritten leitenden Schicht (189) und der zweiten Isolierschicht (187) umfaßt.