CN101252128A - 半导体器件及其微调方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体器件及其微调方法。所提供的是一种半导体器件，包括具有熔丝的分割电阻器，以及通过从具有熔丝的分割电阻器除去熔丝而得到的用于测量相对精确度的分割电阻器。测量用于测量相对精确度的分割电阻器的特征值以便获得微调数据，以及随后微调具有熔丝的分割电阻器，从而获得具有高精确特性的半导体器件。

Description

半导体器件及其微调方法
技术领域
本发明涉及一种具有高精确度的半导体器件以及一种构成制造该半导体器件的方法的一部分的微调方法。
背景技术
为了提高半导体器件的特征值的精确度，采用了一种被称为微调的方法，其通过切断熔丝以改变电阻器之间的分割比以便调节特征值，在该方法中特征值是独立测量的，并且在半导体衬底上形成的熔丝基于测量值通过用激光束燃烧而被切断。通常，分割电阻器(divisional resistor)每个都具有给定的尺寸，即，给定的电阻，在具有例如相同尺寸的电阻器具有相同的电阻的前提下准许进行微调。
参照图4对该方法进行描述。图4示意性地示出了包括分割电阻器101和比较器104的电压检测电路。在进行微调之前，因为所有的熔丝102是连接的，所以熔丝的上部电位和下部电位是相等的。在这种情况下，输入105的电压直接施加到比较器104的阳极端。因此，当输入105的电压等于参考电压电路103处的电压时，输出106处的电压被反转。
接下来，参照图5描述微调之后的操作。切断熔丝107的上端和下端通过分割电阻器而连接。在这种情况下，由电阻器分开的输入105的电压被施加到比较器104的阳极端。如果与切断熔丝107平行布置的分割电阻器的电阻等于原来存在的电阻器的电阻，那么在输入105处的电压正好被分成两半。因此，当在参考电压电路103处的电压平衡于输入105处电压的一半电压，即，当输入105处的电压达到参考电压电路103的电压的两倍时，输出106处的电压被反转。
在这种方式中，通过使用分割电阻器和与分割电阻器平行布置的熔丝，由电阻器决定的分割比通过激光微调而变化，由此用于精细调整半导体器件的特征值的电路能够被实现(参见JPH9-260591A)。
在只要分割电阻器具有相同的尺寸则每个分割电阻器就具有恒定的电阻值的前提下通过微调来调整分割电阻器之间的分割比调节特征值。然而，依赖于制造电阻器的实际方法，例如，多晶硅电阻器，即使电阻器打算具备相同的尺寸，即相同的电阻，电阻也可能变化。这似乎是由于在蚀刻工艺中产生的线宽不同、杂质浓度分布的差异、激活程度的差异等而发生的。随着小型化进一步发展，电阻的偏移可能变得相当大。
通常，相邻电阻器之间的差异相对于电阻的百分比或比率被称作相对精确度，其被用作分割电阻器中精确度的指标。
根据上面提及的原因，组成电路的分割电阻器的相对精确度的退化导致不能满足所需的精确度。特别地，当按照小型化生产小尺寸的分割电阻器时，相对精确度趋向于退化得更多。而且，在晶片内的分割电阻器的相对精确度趋向于具有在晶片平面内的分布，其产生相对精确度依赖于分割电阻器在晶片内的位置而变化这样的现象。由于这种现象，出现了其中可以满意地调整特征值的区域以及其中不能满意地调整特征值的区域，借此在一些情况下形成某个失败的图案。
发明内容
为了解决上面提及的问题，本发明提供了一种制造半导体器件的方法，包括以下步骤：在半导体器件的内部或者外部位置处制造用于测量相对精确度的分割电阻器；测量所制造的分割电阻器的相对精确度；以及基于该相对精确度和产品的特征值，调整具有高精确度的产品的特征值。
根据本发明，可以比常规情况更精确地调整半导体器件的特征值，并且可以实现具有更高精确度的半导体器件。
附图说明
在附图中：
图1是示出按照本发明的第一实施例的半导体器件的示意图；
图2是示出按照本发明的第二实施例的半导体器件的示意图；
图3是示出按照本发明的第三实施例的半导体器件的示意图；
图4是示出在进行微调之前的状态的示意图；以及
图5是示出在进行微调之后的状态的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照图1到3描述本发明的实施例。
第一实施例
图1是示出按照本发明的第一实施例的半导体器件的分割电阻器部分的示意图。
半导体器件201包括具有熔丝的分割电阻器202以及布置在相同电路内以便彼此相邻的用于测量相对精确度的分割电阻器203。每个用于测量相对精确度的分割电阻器203形成为具有与具有熔丝的每个分割电阻器202的电阻值相等的电阻值。换句话说，每个用于测量相对精确度的分割电阻器203通过从每个分割电阻器202除去熔丝而获得。
在第一测量中，如此构造的半导体器件201的每个用于测量相对精确度的分割电阻器203的特征值被首先测量，以获得具有精确度的每个电阻器的电阻值。然后，获得分割电阻器之间的相对精确度。基于如此获得的相对精确度，计算出每个熔丝上的微调数据。在这之后，微调基于该微调数据所确定的熔丝，由此能够实现具有更高精确度的半导体器件。
提供用于直接测量相对精确度的焊盘是必要的。在由于焊盘的存在而使得电路工作变得不稳定的不利影响的情况下，可以采用一种方法，其中可以在测量完成之后将提供的熔丝切断，以便于使焊盘从内部电路物理分离。
第二实施例
图2是示出按照本发明的第二实施例的半导体器件的分割电阻器部分的示意图。
在半导体器件201中，每个具有熔丝的分割电阻器202被布置为邻近用于测量相对精确度的分割电阻器203。与第一实施例的不同在于每个具有熔丝的分割电阻器202与每个用于测量相对精确度的分割电阻器203电分离。每个具有熔丝的分割电阻器202以及用于测量相对精确度的分割电阻器203彼此电分离，但是被布置为彼此邻近以便获得每个电阻值。与第一实施例相比，第二实施例是有利的，因为用于测量相对精确度的分割电阻器203的布置灵活性较高。
关于测量，同样在第二实施例中，类似于第一实施例，在第一测量中，如此构造的半导体器件201的每个用于测量相对精确度的分割电阻器203的特征值被测量，从而获得具有精确度的每个电阻器的电阻值。然后，获得分割电阻器之间的相对精确度。基于如此获得的相对精确度，计算出每个熔丝的微调数据。在此之后，微调基于该微调数据所确定的熔丝，由此能够实现具有更高精确度的半导体器件。
第三实施例
图3是示出按照本发明的第三实施例的半导体器件的分割电阻器部分的示意图。
每个具有熔丝的分割电阻器202被布置在形成在半导体器件201内的元件区域中。同时，用于测量相对精确度的分割电阻器203被分别布置在例如划线区域的区域中，其对应于形成半导体器件的元件区域的外围。此外，用于测量相对精确度的分割电阻器203可以被布置在被称为TEG的测试元件组的区域中。另外，用于测量相对精确度的分割电阻器203也可以被布置在与主题(subject)半导体器件不同的另一个半导体器件中。注意在每个上面提及的区域内的分割电阻器优选地被布置为尽可能彼此靠近。
用于测量相对精确度的分割电阻器203每一个都被用于获得每个熔丝的微调数据，并且每一个在熔丝被微调之后成为不必要的区域。因此，用于测量相对精确度的分割电阻器203不一定在半导体器件内提供。用于测量相对精确度的分割电阻器203被布置在半导体器件外，由此可以保持小的半导体器件尺寸。与第一实施例的不同在于每个具有熔丝的分割电阻器202与每个用于测量相对精确度的分割电阻器203电隔离。每个具有熔丝的分割电阻器202和用于测量相对精确度的分割电阻器203彼此电分离，但是被布置为彼此靠近以便获得每个电阻值。与第一实施例相比，第三实施例是有利的因为用于测量相对精确度的分割电阻器203的布置灵活性较高。
关于测量，同样在第三实施例中，类似于第一实施例，在第一测量中，如此构造的半导体器件201的每个用于测量相对精确度的分割电阻器203的特征值被测量，从而获得具有精确度的每个电阻器的电阻值。然后，获得分割电阻器之间的相对精确度。基于这样获得的相对精确度，计算出每个熔丝的微调数据。在此之后，微调基于该微调数据所确定的熔丝，由此能够实现具有更高精确度的半导体器件。

Claims (7)

1.一种半导体器件，包括
电阻器电路，该电阻器电路包括：
具有熔丝的第一分割电阻器；以及
用于测量相对精确度的第二分割电阻器，其被设计为与第一分割电阻器具有相同的电阻并且没有熔丝，其中：
基于测量的第二分割电阻器的特征值，计算出该熔丝的微调数据；以及
基于微调数据，微调第一分割电阻器。
2.根据权利要求1的半导体器件，其中具有熔丝的第一分割电阻器以及用于测量相对精确度的第二分割电阻器被布置为彼此邻近。
3.根据权利要求1或2的半导体器件，其中：
具有熔丝的第一分割电阻器被布置在半导体器件的元件区域内；以及
用于测量相对精确度的第二分割电阻器被布置在该元件区域外的区域中。
4.根据权利要求3的半导体器件，其中布置用于测量相对精确度的第二分割电阻器的区域在划线区域中。
5.根据权利要求3的半导体器件，其中布置用于测量相对精确度的第二分割电阻器的区域在另一个相邻的半导体器件中。
6.根据权利要求3的半导体器件，其中布置用于测量相对精确度的第二分割电阻器的区域在半导体器件外形成的测试元件组中。
7.一种用于半导体器件的电阻器电路的微调方法，该电阻器电路包括：具有熔丝的第一分割电阻器；以及用于测量相对精确度的没有熔丝的第二分割电阻器，该微调方法包括以下步骤：
测量用于测量相对精确度的第二分割电阻器的特征值；
获得相对精确度；
基于该相对精确度计算熔丝的微调数据；以及
基于该微调数据，微调具有熔丝的第一分割电阻器。
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