(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の基板と、
前記基板の一方の面上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された多結晶シリコン層の一部に添加されたｎ型不純物及び前記ｎ型不純物に接して添加されたｐ型不純物により形成されるｐｎ接合を有する温度センサと、
前記基板に第２導電型の不純物が添加されて形成されたウエル領域の内部にさらに第２導電型の不純物が高濃度に添加されて形成された第２導電型領域と、
前記絶縁層を貫通するビアにより前記第２導電型領域と接続されるとともに前記絶縁層上に設けられた第１電極と、
前記基板の他方の面に形成された第２電極と、
を含む耐圧評価用素子。
【請求項２】
前記絶縁層上に形成された多結晶シリコン層にｐ型不純物又はｎ型不純物が添加されて形成された発熱体をさらに含む
請求項１に記載の耐圧評価用素子。
【請求項３】
前記絶縁層を貫通するビアにより前記温度センサのｎ型不純物が添加された部分及びｐ型不純物が添加された部分と接続されるとともに前記絶縁層上に設けられた第１電極対と、
前記絶縁層を貫通するビアにより前記発熱体の両端と接続されるとともに前記絶縁層上に設けられた第２電極対と、をさらに含む
請求項２に記載の耐圧評価用素子。
【請求項４】
前記基板に第１導電型の不純物が高濃度に添加されて形成された第１導電型領域と、
前記絶縁層を貫通するビアにより前記第１導電型領域と接続されるとともに前記絶縁層上に設けられた第３電極と、をさらに含む
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の耐圧評価用素子。
【請求項５】
前記絶縁層上に形成されるとともに多結晶シリコンに第２導電型の不純物が添加され、かつ前記第１電極と前記第２導電型領域との間に形成されたフューズ、及び、前記絶縁層上に形成されるとともに多結晶シリコンに第１導電型の不純物が添加され、かつ前記第３電極と前記第１導電型領域との間に形成されたフューズの少なくとも一方をさらに含む
請求項４に記載の耐圧評価用素子。
【請求項６】
前記絶縁層が、フィールド酸化膜及び該フィールド酸化膜上に形成された絶縁膜からなる
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の耐圧評価用素子。
【請求項７】
前記基板がシリコン基板であり、前記第１導電型がｎ型であり、前記第２導電型がｐ型である
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の耐圧評価用素子。
【請求項８】
第１導電型の基板の一方の面に第２導電型の不純物を添加してウエル領域を形成する工程と、
前記基板上に絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層に開口を設け該開口を介して第２導電型の不純物を高濃度に添加して前記ウエル領域内に第２導電型領域を形成する工程と、
前記絶縁層上にパターニングされた第１の多結晶シリコン層を形成する工程と、
前記第１の多結晶シリコン層の一部にｎ型不純物を添加し、該ｎ型不純物に接してｐ型不純物を添加し、ｐｎ接合を有する温度センサを形成する工程と、
前記絶縁層及び前記第１の多結晶シリコン層上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜及び前記絶縁層を貫通するビアにより前記第２導電型領域と接続された第１電極を前記絶縁膜上に形成する工程と、
前記基板の他方の面に第２電極を形成する工程と、
を含む耐圧評価用素子の製造方法。
【請求項９】
前記絶縁層上にパターニングされた第１の多結晶シリコン層を形成する工程は、前記絶縁層上にさらにパターニングされた第２の多結晶シリコン層を形成する工程であり、
前記第２の多結晶シリコン層にｐ型不純物又はｎ型不純物を添加して発熱体を形成する工程と、をさらに含む
請求項８に記載の耐圧評価用素子の製造方法。
【請求項１０】
前記絶縁層上にパターニングされた第１の多結晶シリコン層を形成する工程は、前記絶縁層上にさらにパターニングされた第３の多結晶シリコン層を形成する工程であり、
前記第３の多結晶シリコン層に第２導電型の不純物を添加させ前記第２導電型領域に接続されるフューズを形成する工程と、をさらに含む
請求項８又は請求項９に記載の耐圧評価用素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐圧評価用素子及び耐圧評価用素子の製造方法に関し、特にパワー半導体の実装用材料の耐圧評価用ＴＥＧ（Ｔｅｓｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｇｒｏｕｐ）として用いられる耐圧評価用素子、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワー半導体とは、自動車やエアコンなど電力消費量の大きい機器の、電気エネルギーの制御や供給に用いられる半導体である。たとえば、自動車の分野では、近年、電気自動車やハイブリッド車、燃料電池車などに使用されるモータのエネルギー効率を高めるために、さらなる高電力出力が要求されるようになってきており、モータの高電力出力化に伴って、モータを制御するパワー半導体の制御電力も著しく高くなってきている。
【０００３】
他方、モータの高出力電力化等に起因してモータ周辺の温度上昇も顕著になってきており、その結果、パワー半導体は高温環境下での動作も要求されつつある。そのため、パワー半導体に使用される樹脂などの実装用材料も高温環境下での高電圧耐性が要求されるようになってきている。そのような趨勢下、熱の集中と高電圧の印加という環境下における実装用材料の劣化の問題に対応するために、温度をモニタしながら実装用材料の高電圧耐性を試験するための耐圧評価用ＴＥＧ、すなわち耐圧評価用素子のニーズが高まりつつある。
【０００４】
大電力の印加に配慮した従来技術に係る温度モニタ方法として、特許文献１に開示された温度検知方法が知られている。特許文献１に開示された温度検知方法に係る構成は、ｎ型の基板上に形成された被温度検知素子としての電界効果トランジスタと、該電界効果トランジスタに隣接して配置された温度検知用ダイオード（ＰＮ接合ダイオード）を含んでいる。電界効果トランジスタのゲート端子及びソース端子が基板表面側に配置され、ドレイン端子が基板裏面側に配置されている。そして、温度検知用ダイオードのアノード端子及びカソード端子が、基板に形成されたＰ型のウエル（Ｐウエル）内に配置され、アノード端子とカソード端子との間の順電圧を利用して温度をモニタする。
【０００５】
特許文献１では、上記のような温度検知方法において、発熱源である被温度検知素子と温度検知用ダイオードとの間の熱抵抗を低減することにより、瞬時的に大電力が印加された場合でも被温度検知素子と温度検知用ダイオードとの間に生じる温度差が低減できるとしている。特許文献１における大電力とは電界効果トランジスタに印加される電力であり、したがって、特許文献１では、基板を介して大電力が印加される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２１３４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、高電圧耐性を試験するための高電圧を生成する電源を考えた場合、該電源から発生する電圧は、時間的に一定な直流電圧であることが正確な試験環境を構築する上で理想的といえる。しかしながら、現実的には電圧を印加した瞬間に高電圧を生成する電源から高電圧パルスが発生したり（スイッチングノイズ）、また長時間高電圧を印加しているときにランダムに高電圧ノイズが発生したりすることがある。たとえば、天気が不安定な時期に、長時間（たとえば、１週間程度）連続して電圧を印加している際に、落雷により送電線にフラッシュバックが発生するような場合を想定する。そのような場合、電源に給電する電圧が瞬間的に高くなり、その結果高電圧を生成する電源から発生する電圧にノイズが重畳されることが知られている。
【０００８】
高電圧パルスや高電圧ノイズは交流電圧の一種であるため、たとえば、特許文献１に開示された温度検知方法に係る構成を高耐圧試験に用いた場合、該構成の裏面に高電圧の交流電圧が瞬間的に印加される状態が発生することになる。該構成の裏面に高電圧の交流電圧が瞬間的に印加されると、Ｐウエルは電気回路的には容量なので、容量の性質から高電圧の交流電圧はＰウエルを通過することになる。そのため、特許文献１に開示された温度検知方法に係る構成では、Ｐウエル中に形成された温度検知用ダイオード（ＰＮ接合ダイオード）に高電圧の交流電圧が印加され、該ＰＮ接合ダイオードが破壊される可能性があるという問題に配慮しなければならない。あるいは、ＰＮ接合ダイオードに接続された測定器に大電流が流れ、測定器が破壊される可能性があるという問題に配慮しなければならない。このような現象は、一般的にはラッチアップ破壊現象の一種ともみなすことができる。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、基板への高電圧の外乱印加に伴う素子あるいは評価系の破壊が抑制された耐圧評価用素子及び耐圧評価用素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る耐圧評価用素子は、第１導電型の基板と、前記基板の一方の面上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成された多結晶シリコン層の一部に添加されたｎ型不純物及び前記ｎ型不純物に接して添加されたｐ型不純物により形成されるｐｎ接合を有する温度センサと、前記基板に第２導電型の不純物が添加されて形成されたウエル領域の内部にさらに第２導電型の不純物が高濃度に添加されて形成された第２導電型領域と、前記絶縁層を貫通するビアにより前記第２導電型領域と接続されるとともに前記絶縁層上に設けられた第１電極と、前記基板の他方の面に形成された第２電極と、を含むものである。
【００１１】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る耐圧評価用素子の製造方法は、第１導電型の基板の一方の面に第２導電型の不純物を添加してウエル領域を形成する工程と、前記基板上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層に開口を設け該開口を介して第２導電型の不純物を高濃度に添加して前記ウエル領域内に第２導電型領域を形成する工程と、前記絶縁層上にパターニングされた第１の多結晶シリコン層を形成する工程と、前記第１の多結晶シリコン層の一部にｎ型不純物を添加し、該ｎ型不純物に接してｐ型不純物を添加し、ｐｎ接合を有する温度センサを形成する工程と、前記絶縁層及び前記第１の多結晶シリコン層上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜及び前記絶縁層を貫通するビアにより前記第２導電型領域と接続された第１電極を前記絶縁膜上に形成する工程と、前記基板の他方の面に第２電極を形成する工程と、を含むものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基板への高電圧の外乱印加に伴う素子あるいは評価系の破壊が抑制された耐圧評価用素子及び耐圧評価用素子の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施の形態に係る耐圧評価用素子の構成の一例を示す縦断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る温度モニタダイオードの構成の一例を示す縦断面図、及び平面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る発熱体の構成の一例を示す縦断面図、及び平面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る耐圧評価用素子の温度モニタダイオード、及び発熱体への電源印加方法を示す図である。
【図５】第１の実施の形態に係る耐圧評価用素子を用いた耐圧試験における被試験体との接続状態を示す断面図及び平面図である。
【図６】第１の実施の形態に係る耐圧評価用素子を用いた耐圧試験における被試験体への高電圧印加方法のバリエーションを示す図である。
【図７】第１の実施の形態に係る耐圧評価用素子の製造工程の一例を説明するための縦断面図の一部である。
【図８】第１の実施の形態に係る耐圧評価用素子の製造工程の一例を説明するための縦断面図の一部である。
【図９】第１の実施の形態に係る耐圧評価用素子の製造工程の一例を説明するための縦断面図の一部である。
【図１０】第１の実施の形態に係る耐圧評価用素子の製造工程の一例を説明するための縦断面図の一部である。
【図１１】第２の実施の形態に係る耐圧評価用素子の構成の一例を示す縦断面図、及びポリシリコン抵抗の平面図である。
【図１２】第２の実施の形態に係るポリシリコン抵抗の等価回路を示す図、及びポリシリコン抵抗の電圧−電流特性を示すグラフである。
【図１３】第２の実施の形態に係る耐圧評価用素子の製造工程の一例を説明するための縦断面図の一部である。
【図１４】第２の実施の形態に係る耐圧評価用素子の製造工程の一例を説明するための縦断面図の一部である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施の形態］
図１ないし図１０を参照して、本実施の形態に係る耐圧評価用素子及び耐圧評価用素子の製造方法について説明する。本実施の形態では、基板としてＮ型基板（Ｎ型不純物が添加された基板）を用いる形態を例示して説明するが、これに限られず、Ｐ型基板（Ｐ型不純物が添加された基板）を用いた形態としてもよい。この場合、以下の説明はＰ型とＮ型とを入れ替えて読めばよい。
【００１５】
図１は、本実施の形態に係る耐圧評価用素子１０の縦断面図である。本実施の形態に係る耐圧評価用素子１０は、Ｎ型基板１２、Ｎ型基板１２の表面側に形成されたフィールド酸化膜１４、フィールド酸化膜１４上に形成された酸化膜１６、酸化膜１６上に形成されたＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｇｌａｓｓ）膜１８、及びＢＰＳＧ膜１８上に形成されたパッシベーション膜２０を含んで構成されている。
Ｎ型基板１２の裏面側には、高電圧を印加するための電極として機能するバックメタル３０が形成されている。耐圧評価用素子１０は、発熱体８０により発生させた熱を被試験体に加えて被試験体を高温に維持しつつ、耐圧試験を行う素子である。耐圧試験の際には、温度モニタダイオード６０により被試験体の温度をモニタする。
【００１６】
図１に示すように、Ｎ型基板１２には、Ｎ型の不純物を高濃度に拡散させてＮ＋拡散層２４が形成されており、該Ｎ＋拡散層２４は、パッシベーション膜２０に開口部を有する高電圧電極２２ａに接続されている。高電圧電極２２ａは、バックメタル３０に印加された高電圧を被試験体まで導電する機能を有している。また、Ｎ型基板１２には、Ｐ型の不純物を拡散させてＰウエル２６が形成されており、該Ｐウエル２６の内部には、Ｐ型の不純物を高濃度に拡散させてＰ＋拡散層２８が形成されている。該Ｐ＋拡散層２８は、パッシベーション膜２０に開口部を有するウエル電極２２ｂに接続されている。ウエル電極２２ｂは、バックメタル３０に印加された高電圧を逆バイアスで受けるウエルＰＮ接合（Ｎ型基板１２とＰウエル２６との界面に形成されるＰＮ接合）に接続されている。
【００１７】
耐圧評価用素子１０は、さらに、酸化膜１６上に形成された温度モニタダイオード６０及び発熱体８０を備えている。発熱体８０は抵抗体により構成されており、電圧を印加することによって、あるいは電流を流すことによって被試験体を加熱するための熱を発生させる部位である。温度モニタダイオード６０はＰＮ接合型のダイオードであり、順電圧を利用して被試験体に与えられる温度をモニタする。
【００１８】
図２（ａ）は、温度モニタダイオード６０の縦断面図を、図２（ｂ）は、温度モニタダイオード６０の平面図を各々示している。図２に示すように、温度モニタダイオード６０は、Ｐ＋ポリシリコン６２、Ｎ＋ポリシリコン６４、Ｐ＋ポリシリコン６２に接続されたモニタ電極２２ｃ、及びＮ＋ポリシリコン６４に接続されたモニタ電極２２ｄを含んで構成されている。
【００１９】
Ｐ＋ポリシリコン６２は、ポリシリコンすなわち多結晶シリコンにＰ型不純物を高濃度に添加させて形成されており、Ｎ＋ポリシリコン６４は、多結晶シリコンにＮ型の不純物を高濃度に添加させて形成されている。Ｐ＋ポリシリコン６２とＮ＋ポリシリコン６４とが接触する界面はＰＮ接合を形成し、モニタ電極２２ｃと２２ｄとの間に電源を接続することにより、温度モニタダイオード６０はＰＮ接合型のダイオード特性を示す。
【００２０】
図３（ａ）は、発熱体８０の縦断面図を、図３（ｂ）は、発熱体８０の平面図を各々示している。図３に示すように、発熱体８０は、ポリシリコン８２、及びポリシリコン８２の両端に接続された発熱体電極２２ｅ、２２ｆを含んで構成されている。本実施の形態では、ポリシリコン８２は抵抗体であり、Ｎ型の不純物を添加させて形成されているが、むろんＰ型の不純物を添加させて形成してもよい。発熱体電極２２ｅと２２ｆとの間に電圧を印加することにより、又は電流を流すことにより、発熱体８０からジュール熱を発生させて被試験体に加え、被試験体を高温にする。
【００２１】
たとえば、ポリシリコン８２を含む発熱体電極２２ｅと２２ｆとの間の電気抵抗をＲ（Ω：オーム）とし、発熱体電極２２ｅと２２ｆとの間に印加する電圧をＶ（Ｖ：ボルト）とすると、発熱体８０で消費される電力Ｐは、Ｐ＝Ｖ２／Ｒ（Ｗ：ワット）となり、この電力Ｐに応じた熱が被試験体に加えられる。あるいは、発熱体電極２２ｅ−２２ｆ間に流す電流をＩ（Ａ：アンペア）とすると、発熱体８０で消費される電力Ｐは、Ｐ＝Ｒ×Ｉ２（Ｗ）となり、この電力Ｐに応じた熱が被試験体に加えられる。
【００２２】
なお、上記実施の形態では、発熱体８０を、酸化膜１６上にポリシリコンを用いて形成する形態を例示したが、これに限られず、たとえば、Ｎ型基板１２にＰ型又はＮ型の不純物を拡散させて形成することも可能である。さらには、発熱体８０を耐圧評価用素子１０とは別体とし、独立して被試験体に対し熱を加える形態としてもよい。
【００２３】
つぎに、図４を参照して、本実施の形態に係る温度モニタダイオード６０及び発熱体８０について、耐圧試験における電源の接続方法の一例を含めより詳細に説明する。
【００２４】
まず、温度モニタダイオード６０には、図４に示すように、温度モニタダイオード６０に対して順方向接続となるように温度モニタ用の電源から電圧ＶＤ（モニタ電圧ＶＤ）を印加する（すなわち、Ｐ＋ポリシリコン６２に電源の正極を、Ｎ＋ポリシリコン６４に電源の負極を接続する）。温度モニタダイオード６０の周囲の温度に応じて、温度モニタダイオード６０の順方向の電流ＩＤ（モニタ電流ＩＤ）が変化するので、予め測定しておいた温度モニタダイオード６０の電流−温度特性と比較することにより温度を検知する。耐圧試験の実施中常に温度がモニタできるように、モニタ電圧ＶＤは常時印加してもよい。
また、モニタ電圧ＶＤの値は、一例として約１Ｖである。
【００２５】
なお、本実施の形態では、モニタ電極２２ｃ、２２ｄを用いた２端子法によるモニタ電流の測定例を例示して説明したが、これに限られず、４端子法等他の方法により測定する形態としてもよい。４端子法によれば、モニタ電流ＩＤをより高精度に測定することができる。なお、４端子法を用いる場合は、モニタ電極の数をもう２個増やせばよい。
【００２６】
一方、発熱体８０には、図４に示すように、発熱体電極２２ｅと２２ｆとの間に発熱用の電源から電圧ＶＰ（発熱体電圧ＶＰ）を印加する。本実施の形態では、一例として、発熱体電極２２ｆを接地し（グランドＧＮＤに接続し）、発熱体電極２２ｅに正電源を印加している。ただし、発熱体電極２２ｅに印加する電源は負電源であってもよい。たとえば、発熱体電圧ＶＰの値を１００Ｖ、発熱体電極２２ｅ及び２２ｆの抵抗値を含むポリシリコン８２の抵抗値を１０００Ωとすると、消費電力Ｐは、Ｐ＝１００２／１０００＝１０（Ｗ）となり、この消費電力Ｐに応じた熱が被試験体に加えられる。
【００２７】
また、発熱体電圧ＶＰの代わりに、電流ＩＰ（発熱体電流ＩＰ）を流す電流源を、発熱体電極２２ｅと２２ｆとの間に接続してもよい。この場合、たとえば発熱体電流ＩＰの値を０．２（Ａ）、発熱体８０のポリシリコン８２の抵抗値を１０００Ωとすると、消費電力Ｐは、Ｐ＝０．２×０．２×１０００＝４０（Ｗ）となり、この消費電力Ｐに応じた熱が被試験体に加えられる。
【００２８】
耐圧試験中において、温度モニタダイオード６０によるモニタ温度が予め定められた試験温度の目標値（目標試験温度）に達した場合には、発熱体８０に接続している電源（電圧源又は電流源）を切り電源からの電力の供給を停止させるか、あるいは電源の発熱体電圧ＶＰの値、又は発熱体電流ＩＰの値を減少させることにより試験温度を一定に維持することができる。さらには、発熱体８０の電源を可変電圧源又は可変電流源とし、温度モニタダイオード６０でモニタされた温度と目標試験温度との差分を該可変電圧源又は該可変電流源に負帰還させ、フィードバック制御して試験温度を一定に維持することも可能である。
【００２９】
つぎに、図５及び図６を参照して、本実施の形態に係る耐圧試験の試験系についてより詳細に説明する。図５は、本実施の形態に係る耐圧評価用素子１０を用いた耐圧試験における被試験体ＵＴとの接続を示す図であり、図５（ａ）はその断面図を、図５（ｂ）は平面図を各々示している。また、図６は、耐圧試験における被試験体ＵＴへの高電圧の印加方法のバリエーションを示している。なお、本実施の形態に係る被試験体ＵＴは、一例として、耐圧評価用素子１０と同様の製造工程により製造される半導体素子の、組立工程において用いられる樹脂等の材料である。
【００３０】
図５（ａ）に示すように、本実施の形態に係る耐圧試験の試験系では、耐圧評価用素子１０の表面側と金属プレートＭＰ１（高電圧印加用金属端子）とで被試験体ＵＴを挟持し、耐圧評価用素子１０の裏面側に設けられたバックメタル３０に接触させて金属プレートＭＰ２を配置する。本実施の形態では、金属プレートＭＰ１の一方（図５（ａ）で右側の金属プレートＭＰ１）を、高電圧電極２２ａの上方に配置させ、金属プレートＭＰ１の他方（図５（ａ）で左側の金属プレートＭＰ１）を、ウエル電極２２ｂの上方に配置させ、双方とも接地している。そして、金属プレートＭＰ２に、耐圧試験用の試験電圧ＶＴを印加する。試験電圧ＶＴの具体的な値は、被試験体に求められる耐圧等によって異なるが、一例として、５００Ｖ程度である。
【００３１】
一方、図５（ａ）に示すように、本実施の形態に係る耐圧試験の試験系では、温度モニタダイオード６０にモニタ電圧ＶＤを印加するために、モニタ電極２２ｃに接続されるモニタ金属端子６６ａ、及びモニタ電極２２ｄに接続されるモニタ金属端子６６ｂを被試験体ＵＴを貫通させて形成している。同様に、発熱体８０に発熱体電圧ＶＰを印加するために、発熱体電極２２ｅに接続される発熱体金属端子８４ａ、及び発熱体電極２２ｆに接続される発熱体金属端子８４ｂを被試験体ＵＴを貫通させて形成している。
【００３２】
モニタ金属端子６６ａ、６６ｂ、及び発熱体金属端子８４ａ、８４ｂは、被試験体ＵＴに開孔を設けた後、バンプ法を用いて該開孔を金属で埋め、被試験体ＵＴの表面に所定の膜厚の金属端子を設けることによって形成する。
【００３３】
図５（ｂ）に示すように、本実施の形態では、モニタ金属端子６６ａ、６６ｂ、及び発熱体金属端子８４ａ、８４ｂの形状を平面視略矩形としているが、これに限られず、具体的な設計条件等に応じて、たとえば平面視略円形としてもよい。また、モニタ金属端子６６ａ、６６ｂ、及び発熱体金属端子８４ａ、８４ｂの各々には、配線を接続するためのパッドＰＡＤが設けられている。
【００３４】
本実施の形態では、上述のバンプ法を用いることにより、モニタ金属端子６６ａ、６６ｂ、及び発熱体金属端子８４ａ、８４ｂの膜厚、平面形状、面積等を柔軟に設定することができる。ここで、上記バンプに用いる金属材料としては、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）等特に限定されることなく用いることができるが、該金属材料は、耐圧試験の測定器に接続される配線との接触方法や、接触抵抗、配線抵抗等の電気的特性、あるいはコスト等の観点から総合的に判断して選択される。
【００３５】
つぎに、図６を参照して、本実施の形態に係る耐圧試験の試験系における試験電圧ＶＴの印加方法の各種形態例について説明する。図６では、金属プレートＭＰ１、あるいは被試験体ＵＴの形状をさまざまに変えることにより、金属プレートＭＰ１と被試験体ＵＴとの接触状態を適宜変更し、さまざまな試験電圧ＶＴの印加方法を選択することができることを説明している。なお、図６では、煩雑化を避けるため、耐圧評価用素子１０の温度モニタダイオード６０、発熱体８０、及びバックメタル３０、さらに試験系におけるモニタ金属端子６６ａ、６６ｂ、発熱体金属端子８４ａ、８４ｂの図示を省略している。
【００３６】
図６（ａ）は、Ｎ型基板１２の裏面に印加させた試験電圧ＶＴが、Ｎ型基板１２、Ｎ＋拡散層２４、高電圧電極２２ａを介して導電された電圧（サブ電圧）、及び、裏面に印加させた試験電圧ＶＴがＮ型基板１２とＰウエル２６との界面により形成されるウエルＰＮ接合、Ｐ＋拡散層２８、ウエル電極２２ｂを介して導電された電圧（ウエル電圧）の両方が、被試験体ＵＴに印加される印加方法の例である。この場合は、高電圧電極２２ａ及びウエル電極２２ｂを覆うように、耐圧評価用素子１０の表面側全体に被試験体ＵＴを配置し、被試験体ＵＴの全体を覆うように金属プレートＭＰ１を配置する。
【００３７】
図６（ｂ）は、被試験体ＵＴの形状を変え、被試験体ＵＴにウエル電圧のみが印加されるようにした印加方法の例である。この場合は、ウエル電極２２ｂを覆うように、耐圧評価用素子１０の表面側に被試験体ＵＴを配置する。図６（ｂ）では、金属プレートＭＰ１を耐圧評価用素子１０の全体を覆うように配置する形態を例示しているが、これに限られず、被試験体ＵＴのみを覆うように金属プレートＭＰ１を配置してもよい。
【００３８】
図６（ｃ）は、被試験体ＵＴの形状を変え、被試験体ＵＴにサブ電圧のみが印加されるようにした印加方法の例である。この場合は、高電圧電極２２ａを覆うように、耐圧評価用素子１０の表面側に被試験体ＵＴを配置する。図６（ｃ）では、金属プレートＭＰ１を耐圧評価用素子１０の全体を覆うように配置する形態を例示しているが、これに限られず、被試験体ＵＴのみを覆うように金属プレートＭＰ１を配置してもよい。
【００３９】
図６（ｄ）は、被試験体ＵＴを、その形状を変更せず耐圧評価用素子１０の表面側全体を覆うように配置し、金属プレートＭＰ１の形状を変え、被試験体ＵＴにサブ電圧のみが印加されるようにした印加方法の例である。この場合は、高電圧電極２２ａの直上を覆うように金属プレートＭＰ１を配置する。同様に、ウエル電極２２ｂの直上を覆うように金属プレートＭＰ１の形状を変え、被試験体ＵＴにウエル電圧のみが印加されるようにしてもよい。
【００４０】
つぎに、図７ないし図１０を参照して、本実施の形態に係る耐圧評価用素子１０の製造方法の一例について説明する。なお、本実施の形態では、ＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）法を用いた耐圧評価用素子１０の製造方法の一例を例示して説明するが、これに限られずＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ  Ｔｒｅｎｃｈ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）法等による製造方法を適用してもよい。あるいは、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いた形態としてもよい。また、本実施の形態に係る耐圧評価用素子１０の大きさは、一例として、１ｃｍ×１ｃｍ程度の大きさである。
【００４１】
まず、図７（ａ）に示すように、Ｎ型基板１２にウエット酸化処理を施して、厚さ約８００ｎｍのＳｉＯ２（シリコン酸化膜）からなる犠牲膜４０をウエハ全面に形成する。
【００４２】
つぎに、ウエハ全面にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィによりパターニングしてＰウエル２６に対応する部分に開口を有するマスクを形成する（図示省略）。
【００４３】
つぎに、上記マスクの開口を通し犠牲膜４０を介して、イオン注入法によりＰ型不純物、たとえばＢ＋（ボロン）を打ち込み、図７（ｂ）に示すようにＰ＋インプラ層４２を形成する。Ｂ＋を打ち込む際の加速エネルギーは、一例として１００ｋｅＶ、ドーズ量は、一例として、１×１０１３ｃｍ−２とする。
【００４４】
つぎに、ウエハを熱処理してドライブインを施し、Ｂを活性化させるとともにＰ＋インプラ層４２を拡散させて、図７（ｃ）に示すように、Ｐウエル２６を形成する。このドライブインは、一例として、温度を１２００℃とした窒素雰囲気中に、ウエハを約５４０分間放置することにより行う。
【００４５】
つぎに、図７（ｄ）に示すように、ＨＦ（フッ化水素）による洗浄等によりウエハ全面の犠牲膜４０を除去する。
【００４６】
つぎに、図示を省略するが、ＬＯＣＯＳ法により、素子間を分離するフィールド酸化膜の形成を行う。
【００４７】
すなわち、ウエハに熱酸化処理を施してパッド酸化膜（ＳｉＯ２膜）を形成し、該パッド酸化膜上にＬＰ−ＣＶＤ（Ｌｏｗ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ−Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：減圧ＣＶＤ）法等によりシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）を形成する。パッド酸化膜及びシリコン窒化膜の厚さは、一例として、各々約３０ｎｍ、約１５００ｎｍとする。
【００４８】
つぎに、フォトリソグラフィを施した後、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）法等によるエッチングでシリコン窒化膜をエッチングし、フィールド酸化膜１４に対応する部分に開口を有するマスクを形成する。
【００４９】
つぎに、このマスクを用いて熱酸化処理を行い、図７（ｅ）に示すように、フィールド酸化膜（ＬＯＣＯＳ酸化膜）１４を形成する。該フィールド酸化膜１４の厚さは、一例として、約８００ｎｍとする。
【００５０】
つぎに、熱リン酸等により、シリコン窒化膜を除去する。
【００５１】
つぎに、ウエハ全面にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィによりパターニングして、Ｎ＋拡散層２４に対応する部分に開口を有するマスクを形成する（図示省略）。
【００５２】
つぎに、上記マスクの開口を通し、イオン注入法によりＮ型不純物、たとえばＰ＋（リン）を打ち込み、図８（ａ）に示すようにＮ＋拡散層２４を形成する。Ｐ＋を打ち込む際の加速エネルギーは、一例として２０ｋｅＶ、ドーズ量は、一例として、１×１０１５ｃｍ−２とする。その後、上記マスクをエッチング等により除去する。
【００５３】
つぎに、ウエハ全面にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィによりパターニングして、Ｐ＋拡散層２８に対応する部分に開口を有するマスクを形成する（図示省略）。
【００５４】
つぎに、上記マスクの開口を通し、イオン注入法によりＰ型不純物、たとえばＢＦ２＋（フッ化ボロン）を打ち込み、図８（ｂ）に示すようにＰ＋拡散層２８を形成する。ＢＦ２＋を打ち込む際の加速エネルギーは、一例として３０ｋｅＶ、ドーズ量は、一例として、１×１０１５ｃｍ−２とする。その後、上記マスクをエッチング等により除去する。
【００５５】
つぎに、図８（ｃ）に示すように、フィールド酸化膜１４上に、ＰＥ−ＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ−ＣＶＤ）法等を用いて、ＳｉＯ２の酸化膜１６を成膜する。酸化膜１６の厚さは、一例として、約８００ｎｍとする。
【００５６】
つぎに、図８（ｄ）に示すように、酸化膜１６上に、ＬＰ−ＣＶＤ（Ｌｏｗ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ−ＣＶＤ）法等を用いて、ポリシリコン膜４４を成膜する。ポリシリコン膜４４の厚さは、一例として、約３００ｎｍとする。
【００５７】
つぎに、ウエハ全面にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィによりパターニングして、温度モニタダイオード６０及び発熱体８０に対応する部分以外の部分に開口を有するマスクを形成する（図示省略）。
【００５８】
つぎに、ＲＩＥ法等を用いてポリシリコン膜４４をエッチングし、図８（ｅ）に示すように、温度モニタダイオード６０に対応するポリシリコン膜４６、及び発熱体８０に対応するポリシリコン膜４８を形成する。
【００５９】
つぎに、ウエハ全面にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィによりパターニングして、温度モニタダイオード６０のＮ＋ポリシリコン６４、及び発熱体８０のポリシリコン８２に対応する部分に開口を有するマスクを形成する（図示省略）。
【００６０】
つぎに、上記マスクの開口を通し、イオン注入法によりＮ型不純物、たとえばＰ＋を打ち込み、図９（ａ）に示すように、Ｎ＋ポリシリコン６４、及びポリシリコン８２を形成する。Ｐ＋を打ち込む際の加速エネルギーは、一例として１２０ｋｅＶ、ドーズ量は、一例として、２．５×１０１５ｃｍ−２とする。その後、上記マスクをエッチング等により除去する。
【００６１】
つぎに、ウエハ全面にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィによりパターニングして、温度モニタダイオード６０のＰ＋ポリシリコン６２に対応する部分に開口を有するマスクを形成する（図示省略）。
【００６２】
つぎに、上記マスクの開口を通し、イオン注入法によりＰ型不純物、たとえばＢ＋を打ち込み、図９（ｂ）に示すように、Ｐ＋ポリシリコン６２を形成する。Ｂ＋を打ち込む際の加速エネルギーは、一例として５０ｋｅＶ、ドーズ量は、一例として、１×１０１５ｃｍ−２とする。その後、上記マスクをエッチング等により除去する。
【００６３】
つぎに、図９（ｃ）に示すように、ＡＰ−ＣＶＤ（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ−ＣＶＤ）法等を用いて、ウエハ全面に、ＢＰＳＧ膜１８を成膜する。ＢＰＳＧ膜１８の厚さは、一例として、約５００ｎｍとする。
【００６４】
つぎに、ウエハにアニール処理を施し、ＢＰＳＧ膜１８を熱拡散させ、熱硬化させる。
このアニール処理は、一例として、温度を９００℃とした窒素雰囲気中に、ウエハを約３０分間放置することにより行う。
【００６５】
つぎに、図９（ｄ）に示すように、酸化膜１６及びＢＰＳＧ膜１８を貫通して、Ｎ＋拡散層２４に達するコンタクトホールＨａ、Ｐ＋拡散層２８に達するコンタクトホールＨｂ、温度モニタダイオード６０に達するコンタクトホールＨｃ、Ｈｄ、及び発熱体８０に達するコンタクトホールＨｅ、Ｈｆを、フォトリソグラフィ及びＲＩＥ法等のエッチングを用いて形成する。
【００６６】
つぎに、図９（ｅ）に示すように、スパッタ法等により、コンタクトホールＨａないしＨｆを埋めつつウエハ全面に金属膜５０を形成する。金属膜５０の金属としては、たとえば、Ａｌ（アルミニウム）を用いることができる。また、金属膜５０の厚さは、一例として、２μｍとする。
【００６７】
つぎに、フォトリソグラフィ及びＲＩＥ法等のエッチングを用いて金属膜５０をエッチングし、図１０（ａ）に示すように、所定の形状の高電圧電極２２ａ、ウエル電極２２ｂ、モニタ電極２２ｃ、２２ｄ、発熱体電極２２ｅ、２２ｆを形成する。
【００６８】
つぎに、図１０（ｂ）に示すように、ＰＥ−ＣＶＤ法等を用いて、ウエハ全面に、絶縁膜５２を成膜する。絶縁膜５２の材料としては、たとえば、シリコン窒化膜を用いることができる。また、絶縁膜５２の厚さは、一例として、約３００ｎｍとする。
【００６９】
つぎに、フォトリソグラフィ及びエッチングを用いて絶縁膜５２をエッチングし、図１０（ｃ）に示すように、高電圧電極２２ａ、ウエル電極２２ｂ、モニタ電極２２ｃ、２２ｄ、発熱体電極２２ｅ、２２ｆに対応する部位に開口部を設け、パッシベーション膜２０を形成する。
【００７０】
つぎに、図１０（ｄ）に示すように、Ｎ型基板１２の裏面に金属を蒸着し、バックメタル３０を形成する。バックメタル３０の材料としては、たとえばＴｉ（チタン）が用いられ、バックメタル３０の厚さは、一例として、２００ｎｍとする。
【００７１】
以上の製造方法により、本実施の形態に係る耐圧評価用素子１０が製造される。
【００７２】
以上詳述したように、本実施の形態に係る耐圧評価用素子１０では、温度モニタダイオード６０、及び発熱体８０が、フィールド酸化膜１４と酸化膜１６からなる絶縁層によりＮ型基板１２から絶縁されている。そのため、Ｎ型基板１２に高電圧パルスや高電圧ノイズなどが印加されても、Ｎ型基板１２内にある多数キャリアである高電圧電子や少数キャリアである高電圧ホールが直接温度モニタダイオード６０、あるいは発熱体８０まで到達しない。その結果、温度モニタダイオード６０、あるいは発熱体８０が直接高電圧パルスや高電圧ノイズの影響を受けることが抑制される。したがって、耐圧試験において、大電流が流れて測定器等が破壊されるという問題も発生し難くなる。つまり、本実施の形態に係る耐圧評価用素子１０によれば、基板への高電圧の外乱印加に伴う素子あるいは評価系の破壊が抑制された耐圧評価用素子及び耐圧評価用素子の製造方法を提供することが可能となる。
【００７３】
［第２の実施の形態］
つぎに、図１１ないし図１４を参照して、本実施の形態に係る耐圧評価用素子１０ａについて説明する。本実施の形態は、高電圧電極２２ａ及びウエル電極２２ｂにフューズを設けた形態であり、その他の構成は上記実施の形態と同様なので、同じ構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７４】
図１１（ａ）に示すように、耐圧評価用素子１０ａは、高電圧電極２２ａとＮ＋拡散層２４との間に直列に接続されたＮ＋ポリシリコン抵抗３４、及びウエル電極２２ｂとＰ＋拡散層２８との間に直列に接続されたＰ＋ポリシリコン抵抗３２を備えている。
【００７５】
図１１（ｂ）に、Ｐ＋ポリシリコン抵抗３２の平面図を示す。Ｐ＋ポリシリコン抵抗３２の幅Ｗは、一例として約１０μｍ、長さＬは、一例として約１５０μｍであり、Ｐ＋ポリシリコン抵抗３２の抵抗値は、一例として約１０ｋΩである。
【００７６】
図１１（ｃ）に、Ｎ＋ポリシリコン抵抗３４の平面図を示す。Ｎ＋ポリシリコン抵抗３４の幅Ｗは、一例として約１０μｍ、長さＬは、一例として約１５０μｍであり、Ｎ＋ポリシリコン抵抗３４の抵抗値は、一例として約３．５ｋΩである。
【００７７】
なお、上記の、Ｐ＋ポリシリコン抵抗３２及びＮ＋ポリシリコン抵抗３４のサイズ、抵抗値は一例であり、具体的設計等に応じて設定された適宜なサイズ、抵抗値としてよい。
また、Ｐ＋ポリシリコン抵抗３２及びＮ＋ポリシリコン抵抗３４の抵抗値が異なるのは、本実施の形態における製造工程の条件（不純物注入の際の加速エネルギー、ドーズ量等）の違いに基づくものであり、むろん該条件を変え同じ抵抗値としてもよい。
【００７８】
図１２（ａ）に、Ｐ＋ポリシリコン抵抗３２に接続される部位を含めた等価回路図、図１２（ｂ）にＰ＋ポリシリコン抵抗３２の電圧−電流特性の一例を示す。図１２（ａ）に示すように、Ｐ＋ポリシリコン抵抗３２の一端はウエル電極２２ｂに接続され、他端はＮ型基板１２とＰウエルとの界面に形成されるダイオードＤＷを介してバックメタル３０に接続されている。そして、先述したように、ウエル電極２２ｂとバックメタル３０との間に、試験電圧としてのウエル電圧が印加される。
【００７９】
図１２（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るＰ＋ポリシリコン抵抗３２では、０．０２Ａ程度の電流（溶断電流）が流れるとポリシリコンが溶断し、電流が流れなくなっている。このことから、ｐ＋ポリシリコン抵抗３２が、ウエル電圧に対するフューズとしての機能を有することがわかる。つまり、ウエル電圧が印加された状態において、Ｎ型基板１２等に印加された高電圧パルスや高電圧ノイズ等の外乱によりウエル電極２２ｂに過電流が流れようとしても、Ｐ＋ポリシリコン抵抗３２により電流制限がかかる。あるいは、溶断電流以上に流れようとするとＰ＋ポリシリコン抵抗３２がフューズとなり溶断して、電流を遮断る。そのためＮ型基板１２の裏面に電圧を印加する測定系、もしくはウエル電極に接続される測定系に対する過電流の流入を抑制することができ、さらには、測定器の破壊を防止することができる。
【００８０】
図１２（ｃ）に、Ｎ＋ポリシリコン抵抗３４に接続される部位を含めた等価回路図、図１２（ｄ）にＮ＋ポリシリコン抵抗３４の電圧−電流特性の一例を示す。図１２（ｃ）に示すように、Ｎ＋ポリシリコン抵抗３４の一端は高電圧電極２２ａに接続され、他端はバックメタル３０に接続されている。そして、先述したように、高電圧電極２２ａとバックメタル３０との間に、試験電圧としてのサブ電圧が印加される。
【００８１】
図１２（ｄ）に示すように、本実施の形態に係るＮ＋ポリシリコン抵抗３４では、０．０２５Ａ程度の電流（溶断電流）が流れるとポリシリコンが溶断し、電流が流れなくなっている。このことから、Ｐ＋ポリシリコン抵抗３２と同様に、Ｎ＋ポリシリコン抵抗３４が、サブ電圧に対するフューズとしての機能を有することがわかる。つまり、サブ電圧が印加された状態において、Ｎ型基板１２等に印加された高電圧パルスや高電圧ノイズ等の外乱により高電圧電極２２ａに過電流が流れようとしても、Ｎ＋ポリシリコン抵抗３４により電流制限がかかる。あるいは、溶断電流以上に流れようとするとＮ＋ポリシリコン抵抗３４がフューズとなり溶断して、電流を遮断る。そのためＮ型基板１２の裏面に電圧を印加する測定系、もしくはサブ電極に接続される測定系に対する過電流の流入を抑制することができ、さらには、測定器の破壊を防止することができる。
【００８２】
つぎに、図１３及び図１４を参照して、本実施の形態に係る耐圧評価用素子１０ａの製造方法の一例について説明する。本実施の形態も、上記実施の形態と同様Ｎ型基板１２を採用し、ＬＯＣＯＳ法を用いた耐圧評価用素子１０ａの製造方法を例示して説明する。なお、図７（ａ）に示す犠牲膜の成膜から、図７（ｅ）に示すＬＯＣＯＳ法によるフィールド酸化膜１４の形成までは上記実施の形態と同様であるので説明を省略し、図７（ｅ）に示されたウエハの状態から説明する。
【００８３】
まず、図１３（ａ）に示すように、フィールド酸化膜１４上に、ＰＥ−ＣＶＤ法等を用いて、ＳｉＯ２の酸化膜５４を成膜する。酸化膜５４の厚さは、一例として、約８００ｎｍとする。
【００８４】
つぎに、図１３（ｂ）に示すように、酸化膜５４を貫通して、Ｎ＋拡散層２４に対応する部分に達するコンタクトホールＨｈ、Ｐ＋拡散層２８に対応する部分に達するコンタクトホールＨｇを、フォトリソグラフィ及びＲＩＥ法等のエッチングを用いて形成する。
【００８５】
つぎに、ウエハ全面にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィによりパターニングして、Ｎ＋拡散層２４に対応する部分に開口を有するマスクを形成する（図示省略）。
【００８６】
つぎに、上記マスクの開口を通し、イオン注入法によりＮ型不純物、たとえばＰ＋を打ち込み、図１３（ｃ）に示すようにＮ＋拡散層２４を形成する。Ｐ＋を打ち込む際の加速エネルギーは、一例として２０ｋｅＶ、ドーズ量は、一例として、１×１０１５ｃｍ−２とする。その後、上記マスクをエッチング等により除去する。
【００８７】
つぎに、ウエハ全面にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィによりパターニングして、Ｐ＋拡散層２８に対応する部分に開口を有するマスクを形成する（図示省略）。
【００８８】
つぎに、上記マスクの開口を通し、イオン注入法によりＰ型不純物、たとえばＢＦ２＋を打ち込み、図１３（ｄ）に示すようにＰ＋拡散層２８を形成する。ＢＦ２＋を打ち込む際の加速エネルギーは、一例として３０ｋｅＶ、ドーズ量は、一例として、１×１０１５ｃｍ−２とする。その後、上記マスクをエッチング等により除去する。
【００８９】
つぎに、図１３（ｅ）に示すように、ＬＰ−ＣＶＤ法等を用いて、酸化膜５４上に、コンタクトホールＨｇ、Ｈｈを埋めつつポリシリコン膜５６を成膜する。ポリシリコン膜５６の厚さは、一例として、約３００ｎｍとする。
【００９０】
つぎに、ウエハ全面にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィによりパターニングして、Ｐ＋ポリシリコン抵抗３２、Ｎ＋ポリシリコン抵抗３４、温度モニタダイオード６０、及び発熱体８０に対応する部分以外の部分に開口を有するマスクを形成する（図示省略）。
【００９１】
つぎに、上記マスクを介してＲＩＥ法等によりポリシリコン膜５６をエッチングし、図１４（ａ）に示すように、Ｐ＋ポリシリコン抵抗３２に対応するポリシリコン膜５６ｂ、Ｎ＋ポリシリコン抵抗３４に対応するポリシリコン膜５６ａ、温度モニタダイオード６０に対応するポリシリコン膜５６ｃ、及び発熱体８０に対応するポリシリコン膜５６ｄを形成する。
【００９２】
つぎに、ウエハ全面にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィによりパターニングして、Ｎ＋ポリシリコン抵抗３４、温度モニタダイオード６０のＮ＋ポリシリコン６４、及び発熱体８０のポリシリコン８２に対応する部分に開口を有するマスクを形成する（図示省略）。
【００９３】
つぎに、上記マスクの開口を通し、イオン注入法によりＮ型不純物、たとえばＰ＋を打ち込み、図１４（ｂ）に示すように、Ｎ＋ポリシリコン抵抗３４、Ｎ＋ポリシリコン６４、及びポリシリコン８２を形成する。Ｐ＋を打ち込む際の加速エネルギーは、一例として１２０ｋｅＶ、ドーズ量は、一例として、２．５×１０１５ｃｍ−２とする。その後、上記マスクをエッチング等により除去する。
【００９４】
つぎに、ウエハ全面にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィによりパターニングして、Ｐ＋ポリシリコン抵抗３２、温度モニタダイオード６０のＰ＋ポリシリコン６２に対応する部分に開口を有するマスクを形成する（図示省略）。
【００９５】
つぎに、上記マスクの開口を通し、イオン注入法によりＰ型不純物、たとえばＢ＋を打ち込み、図１４（ｃ）に示すように、Ｐ＋ポリシリコン抵抗３２、及びＰ＋ポリシリコン６２を形成する。Ｂ＋を打ち込む際の加速エネルギーは、一例として５０ｋｅＶ、ドーズ量は、一例として、１×１０１５ｃｍ−２とする。その後、上記マスクをエッチング等により除去する。
【００９６】
以降の工程は、上記実施の形態に係る図９（ｃ）ないし図１０（ｄ）と同様なので、説明を省略する。以上の製造方法により、本実施の形態に係る耐圧評価用素子１０ａが製造される。
【００９７】
本実施の形態に係る耐圧評価用素子１０ａによれば、上記実施の形態に係る耐圧評価用素子１０が奏する効果に加え、高電圧電極２２ａ及びウエル電極２２ｂに直列にフューズを接続されているので、Ｎ型基板１２に高電圧の外乱が印加された場合でも、過電流の発生が抑制される、あるいは過電流が遮断されるという効果を奏する。その結果、耐圧試験に関連する測定器の過電流による破壊を防止することができるという効果も奏する。
【００９８】
なお、上記実施の形態では、温度モニタダイオード６０、あるいは発熱体８０を、Ｎ型基板１２から分離する酸化膜として、フィールド酸化膜１４と酸化膜１６の２段で形成する形態を例示して説明したが、これに限られない。本発明の効果を奏する程度の膜厚（上記実施の形態では、フィールド酸化膜１４の膜厚約８００ｎｍと酸化膜１６の膜厚約８００ｎｍの合計膜厚である約１．６μｍ。ただし、耐圧試験を行う高電圧の値等によって異なる。）が確保されれば、１段の酸化膜で形成してもよいし、３段以上の酸化膜で形成してもよい。また、温度モニタダイオード６０、あるいは発熱体８０を、Ｎ型基板１２から分離する層は絶縁層であればよいので、酸化膜に限られず他の材料、たとえば、窒化膜やＢＰＳＧ膜等を用いてもよい。
【００９９】
また、上記実施の形態では、Ｎ＋拡散層２４と接続された高電圧電極２２ａ、及びＰ＋拡散層２８と接続されたウエル電極２２ｂの両方を有する形態を例示して説明したが、これに限られず、被試験体の試験態様等に応じていずれか一方のみを用いる形態としてもよい。この場合、上記製造方法において、採用しなかった電極、拡散層等の製造工程を省略すればよい。また、上記実施の形態では、Ｎ＋拡散層２４と接続された高電圧電極２２ａ、及びＰ＋拡散層２８と接続されたウエル電極２２ｂが各々１個ずつとした形態を例示して説明したが、これに限られず、被試験体の大きさ等に応じて各々複数個とした形態としてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１０、１０ａ  耐圧評価用素子
１２      Ｎ型基板
１４      フィールド酸化膜
１６      酸化膜
１８      ＢＰＳＧ膜
２０      パッシベーション膜
２２ａ    高電圧電極
２２ｂ    ウエル電極
２２ｃ、２２ｄ  モニタ電極
２２ｅ、２２ｆ  発熱体電極
２４      Ｎ＋拡散層
２６      Ｐウエル
２８      Ｐ＋拡散層
３０      バックメタル
３２      Ｐ＋ポリシリコン抵抗
３４      Ｎ＋ポリシリコン抵抗
４０      犠牲膜
４２      Ｐ＋インプラ層
４４、４６、４８  ポリシリコン膜
５０      金属膜
５２      絶縁膜
５４      酸化膜
５６      ポリシリコン膜
６０      温度モニタダイオード
６２      Ｐ＋ポリシリコン
６４      Ｎ＋ポリシリコン
６６ａ、６６ｂ  モニタ金属端子
８４ａ、８４ｂ  発熱体金属端子
８０      発熱体
８２      ポリシリコン
ＩＤ      モニタ電流
ＩＰ      発熱体電流
Ｈａ〜Ｈｈ  コンタクトホール
ＭＰ１、ＭＰ２  金属プレート
ＰＡＤ    パッド
ＵＴ      被試験体
ＶＤ      モニタ電圧
ＶＰ      発熱体電圧
ＶＴ      試験電圧
【図１】
0006599715.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006599715.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0006599715.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0006599715.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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