DE19829472A1 - Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung

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Hideki Genjo
Yasuhiro Ido
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halblei­ terbauelement und auf ein Verfahren zu dessen Herstellung und insbesondere auf ein Halbleiterbauelement mit einem me­ tallischen Sicherungsteil, welches durch einen Laserlicht­ strahl durchtrennt werden kann, und auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Herkömmlicherweise werden Sicherungen zur Verwendung in einer redundanten Ersatzschaltung durch eine Verdrahtungs­ schicht gebildet, welche aus Polysilizium oder Silizid be­ steht und unter einer Metallverdrahtungsschicht liegt.
Die Technologie einer Mehrschichtverdrahtungsstruktur ist ebenso wie die Hochintegration von Speichern fortge­ schritten. Insbesondere enthält ein Dynamic Random Access Memory von 1 Megabit (hiernach als "1MDRAM" bezeichnet) drei Polysiliziumverdrahtungsschichten und eine einzige Al-Verdrahtungsschicht, ein 4MDRAM und ein 16MDRAM enthalten vier Polysiliziumverdrahtungsschichten und zwei Aluminium­ verdrahtungsschichten, und ein 64MDRAM kann fünf Polysili­ ziumverdrahtungsschichten und drei Aluminiumverdrahtungs­ schichten enthalten.
Bei herkömmlichen Verdrahtungsschichten, welche Polysi­ lizium oder Silizid aufweisen bzw. daraus bestehen, das als Sicherung für eine redundante Ersatzschaltung verwendet wird, wird dann, wenn die Anzahl von Verdrahtungsschichten erhöht wird, die Gesamtdichte von Isolierschichten erhöht, welche über den jeweiligen Verdrahtungsschichten liegen. Dadurch wird ein stabiles Durchschmelzen mittels Laserlicht erschwert, wodurch die Funktion als Sicherung erschwert wird.
Infolge der Anwesenheit der oben beschriebenen dicken Isolierschicht erfordert insbesondere das Durchschmelzen mit Laserlicht einen hohen Betrag von Laserlichtenergie, welche dann eine Isolierschicht zerstört, die unter einer Sicherung liegt, oder ein Siliziumsubstrat darunter, und dadurch wird ein elektrisches Leck zwischen der Sicherung und dem Substrat hervorgerufen. Dies führt zu der Fehlfunk­ tion einer redundanten Schaltung.
Zur Lösung der oben beschriebenen Schwierigkeit ist ei­ ne bekannte Technik vorgesehen, bei welcher ein dicker Teil einer Isolierschicht direkt unter einer Sicherung gebildet ist. Mit dieser Technik ist das Volumen dieses dicken Teils relativ größer gegenüber dem Volumen anderer Teile. Sogar dann, wenn relativ starkes Laserlicht abgestrahlt wird, tritt somit die oben angeführte Schwierigkeit nicht auf.
Bei dieser Technik jedoch wird ein anderer Verarbei­ tungsschritt zur Bildung eines dicken Teils einer Isolier­ schicht erfordert, und die Strahlungsenergie des Laser­ lichts kann nicht verringert werden.
Die japanische Patentveröffentlichungsschrift 8-213465 offenbart eine Technik zum Erlangen von Halbleiterbauele­ menten mit einem Sicherungsteil, das ohne zusätzliche Ver­ arbeitungsschritte durch Laserlicht relativ geringer Ener­ gie abgetrennt werden kann.
Fig. 6A und 6B zeigen ein Diagramm zum Erklären ei­ nes in der obigen Veröffentlichung beschriebenen Halblei­ terbauelements; Fig. 6A zeigt eine Draufsicht auf ein de­ tailliertes Teil des Halbleiterbauelements; und Fig. 6B zeigt eine Querschnittsansicht entlang Linie B-B von Fig. 6A.
Entsprechend Fig. 6A und 6B besteht ein Sicherungs­ teil 71 aus Metall, beispielsweise aus Aluminium, welches durch das Laserlicht durchtrennt werden kann. Kontaktlöcher 72a, 72b bilden eine elektrische Verbindung zwischen den Enden des Sicherungsteils 71 und den darunterliegenden Ver­ drahtungsschichten 73a bzw. 73b. Eine Isolierschicht 74 ist gebildet, um das Sicherungsteil 71 und die Verdrahtungs­ schichten 73a, 73b zu umhüllen. Laserlicht 75 mit einem Strahlungspunktdurchmesser D1 wird auf das Sicherungsteil 71 abgestrahlt. Die Länge L1 des Sicherungsteil 71 ist da­ bei derart bestimmt, daß die Bedingung L1≦D1 erfüllt wird.
Bei herkömmlichen Halbleiterbauelementen mit der obigen Konstruktion ist es möglich, das Sicherungsteil 71 durch das Laserlicht 75 mit einer relativ kleinen Energie ohne Hinzufügen eines speziellen Verarbeitungsschrittes zu durchtrennen.
Jedoch besitzen diese Halbleiterbauelemente die Schwie­ rigkeit, daß dann, wenn eine Metallverdrahtungsschicht als Sicherungsteil verwendet wird, ein Teil des Sicherungs­ teils, d. h. ein Teil des Metalls, sogar nach dem Durch­ schmelzen mit Laserlicht verbleibt, und bei einem Feuchtig­ keitsprüfungstest wird das verbleibende Metall korrodiert und wirkt auf die benachbarte Sicherung ein, was zu der Fehlfunktion einer redundanten Schaltung führt.
Um eine derartige Korrosion zu vermeiden, wurde vorge­ schlagen, eine Abdeckung mit einer Siliziumnitridschicht oder dergleichen nach dem Durchschmelzen einem. Sicherungs­ teils vorzusehen. Jedoch ist dieses Verfahren mit einem An­ steigen der Anzahl von Verarbeitungsschritten verbunden.
Entsprechend einem ersten Gesichtspunkt der vorliegen­ den Erfindung enthält ein Halbleiterbauelement: ein Halb­ leitersubstrat; und wenigstens ein Sicherungsteil, welches mit Laserlicht durchtrennt werden kann und über dem Halb­ leitersubstrat angeordnet ist, und ist durch eine Beziehung L≦D-α charakterisiert, wobei L die Länge des Sicherungs­ teils, D den Punkt- bzw. Fleckdurchmesser des Laserlichts und α einen Ausrichtungsfehler des Laserlichts darstellen.
Entsprechend einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegen­ den Erfindung enthält das Halbleiterbauelement des ersten Gesichtspunkts des weiteren ein Paar nicht metallischer leitender Teile, die über dem Halbleitersubstrat angeordnet sind, und ist dadurch charakterisiert, daß das Sicherungs­ teil durch ein Metall über den nichtmetallischen leitenden Teilen gebildet ist und ein Paar von Enden aufweist, die durch ein Kontaktloch mit den nichtmetallischen leitenden Teilen jeweils elektrisch verbunden sind.
Entsprechend einem dritten Gesichtspunkt der vorliegen­ den Erfindung enthält das Halbleiterbauelement des zweiten Gesichtspunkts des weiteren erste bis N-te (N≧2) Metallver­ drahtungsschichten, die nach oben in einer Reihe über dem Halbleitersubstrat aufgestapelt bzw. aufgeschichtet sind, und ist dadurch charakterisiert, daß die Metallverdrah­ tungsschichten alle über den nichtmetallischen leitenden Teilen angeordnet sind; eine Isolierschicht über der N-ten Metallverdrahtungsschicht angeordnet ist; das Sicherungs­ teil durch eine (N-1)-te Metallverdrahtungsschicht gebildet ist; eine Öffnung mit einem Durchmesser S in der Isolier­ schicht direkt über dem Sicherungsteil vorhanden ist und die Beziehung S≧D+α erfüllt wird.
Entsprechend einem vierten Gesichtspunkt der vorliegen­ den Erfindung genügt das Halbleiterbauelement des dritten Gesichtspunkts der Beziehung S<2D.
Entsprechend einem fünften Gesichtspunkt der vorliegen­ den Erfindung ist das Halbleiterbauelement des dritten Ge­ sichtspunkt dadurch charakterisiert, daß N gleich 2 ist.
Entsprechend einem sechsten Gesichtspunkt der vorlie­ genden Erfindung ist das Halbleiterbauelement des dritten Gesichtspunkts dadurch charakterisiert, daß N≧3 beeilt.
Entsprechend einem siebenten Gesichtspunkt der vorlie­ genden Erfindung ist das Halbleiterbauelement des sechsten Gesichtspunkts dadurch charakterisiert, daß die (N-1)-te Metallverdrahtungsschicht mit einer (N-2)-ten Metallver­ drahtungsschicht eine Kontaktlochaufschichtungs- bzw. Kon­ taktlochstapelstruktur (stacked-via structure) bildet.
Entsprechend einem achten Gesichtspunkt der vorliegen­ den Erfindung enthält das Halbleiterbauelement des zweiten Gesichtspunkts des weiteren erste bis N-te (N≧3) Metallver­ drahtungsschichten, die nach oben in einer Reihe über dem Halbleitersubstrat durch eine Mehrzahl von Isolierzwischen­ schichten jeweils aufgeschichtet bzw. gestapelt sind, und ist dadurch charakterisiert, daß die Metallverdrahtungs­ schichten alle über dem Paar von nichtmetallischen leiten­ den Teilen angeordnet sind; das Sicherungsteil durch eine (N-2)-te Metallverdrahtungsschicht gebildet ist; eine Öff­ nung mit einem Durchmesser M in einer der Isolierzwischen­ schichten zwischen einer N-ten Metallverdrahtungsschicht und einer (N-1)-ten Metallverdrahtungsschicht direkt über dem Sicherungsteil vorhanden ist; und die Beziehung M≧2D erfüllt wird.
Entsprechend einem neunten Gesichtspunkt der vorliegen­ den Erfindung ist das Halbleiterbauelement des achten Ge­ sichtspunkts dadurch charakterisiert, daß eine Isolier­ schicht über der N-ten Metallverdrahtungsschicht angeordnet ist; eine Öffnung mit einem Durchmesser S in der Isolier­ schicht direkt über dem Sicherungsteil vorhanden ist; und die Beziehung S≧M erfüllt wird.
Entsprechend einem zehnten Gesichtspunkt der vorliegen­ den Erfindung ist das Halbleiterbauelement des ersten Ge­ sichtspunkts dadurch charakterisiert, daß das Sicherungs­ teil in einer Mehrzahl vorhanden ist und ein Paar von zu­ einander benachbarten Sicherungsteilen in einem Abstand l voneinander getrennt angeordnet sind; und die Beziehung (D/2)+α≦1 erfüllt wird.
Entsprechend einem elften Gesichtspunkt der vorliegen­ den Erfindung enthält ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements die Schritte: (a) Bilden einer Mehr­ zahl von Paaren nichtmetallischer leitender Teile über ei­ nem Halbleitersubstrat; (b) Bilden einer Mehrzahl von Si­ cherungsteilen zum Verbinden der nichtmetallischen leiten­ den Teile pro Paar, wobei die Sicherungsteile ein Metall aufweisen, welches durch Laserlicht durchtrennt werden kann; und (c) vollständiges Entfernen wenigstens eines der Sicherungsteile durch das Laserlicht.
Entsprechend einem zwölften Gesichtspunkt der vorlie­ genden Erfindung ist das Verfahren des elften Gesichts­ punkts dadurch charakterisiert, daß jedes der Sicherungs­ teile ein Kontaktteil, welches mit den nichtmetallischen leitenden Teilen zu verbinden ist, und eine Metallverdrah­ tungsschicht weiter weg von dem Halbleitersubstrat als von den nichtmetallischen leitenden Teilen aufweist; und die Metallverdrahtungsschicht und das Kontaktteil in dem Schritt (c) entfernt werden.
Entsprechend einem dreizehnten Gesichtspunkt der vor­ liegenden Erfindung ist das Verfahren des zwölften Ge­ sichtspunkts dadurch charakterisiert, daß der Schritt (b) den Schritt (b-1) des nach oben Stapelns bzw. Aufschichtens der ersten bis N-ten (N≧2) Metallverdrahtungsschichten in einer Reihe über dem Halbleitersubstrat durch eine Mehrzahl von Isolierzwischenschichten jeweils enthält, wobei die Me­ tallverdrahtungsschichten alle über den nichtmetallischen leitenden Schichten angeordnet werden, die Sicherungsteile durch eine (N-1)-te Metallverdrahtungsschicht gebildet wer­ den; und zwischen den Schritten (b) und (c) die Schritte vorgesehen sind: (d) Anordnen einer Isolierschicht über der N-ten Metallverdrahtungsschicht; und (e) Bilden einer Öff­ nung mit einem Durchmesser S in der Isolierschicht direkt über den Sicherungsteilen, wobei die Beziehung S≧D+α er­ füllt wird.
Entsprechend einem vierzehnten Gesichtspunkt der vor­ liegenden Erfindung erfüllt das Verfahren des dreizehnten Gesichtspunkts die Beziehung S<2D.
Entsprechend einem fünfzehnten Gesichtspunkt der vor­ liegenden Erfindung ist das Verfahren des dreizehnten Ge­ sichtspunkts dadurch charakterisiert, daß N gleich 2 ist.
Entsprechend einem sechzehnten Gesichtspunkt der vor­ liegenden Erfindung ist das Verfahren des dreizehnten Ge­ sichtspunkts dadurch charakterisiert, daß N≧3 gilt und die (N-1)-te Metallverdrahtungsschicht mit einer (N-2)-ten Me­ tallverdrahtungsschicht eine Kontaktlochaufschichtungs­ struktur bildet.
Entsprechend einem siebzehnten Gesichtspunkt der vor­ liegenden Erfindung ist das Verfahren des elften Gesichts­ punkts dadurch charakterisiert, daß in dem Schritt (b) die Sicherungsteile jeweils mit einer Länge L gebildet werden, welche einen Wert nicht überschreitet, der durch Subtrahie­ ren eines Ausrichtungsfehlers α von einem Punktdurchmesser D des Laserlichts erlangt wird.
Entsprechend einem achtzehnten Gesichtspunkt der vor­ liegenden Erfindung ist das Verfahren des elften Gesichts­ punkts dadurch charakterisiert, daß der Schritt (b) den Schritt (b-1) des nach oben Aufstapelns bzw. Aufschichtens der ersten bis N-ten (N≧3) Metallverdrahtungsschichten in Reihe über dem Halbleitersubstrat durch eine Mehrzahl von Isolierzwischenschichten jeweils enthält, wobei die Metall­ verdrahtungsschichten alle über den nichtmetallischen lei­ tenden Teilen angeordnet werden und die Sicherungsteile durch eine (N-2)-te Metallverdrahtungsschicht gebildet wer­ den; und zwischen den Schritten (b) und (c) der Schritt (d) des Bildens einer Öffnung mit einem Durchmesser M in einer der Isolierzwischenschichten zwischen einer N-ten Metall­ verdrahtungsschicht und einer (N-1)-ten Metallverdrahtungs­ schicht direkt über den Sicherungsteilen vorgesehen ist, wobei die Beziehung M≧2D erfüllt wird.
Entsprechend einem neunzehnten Gesichtspunkt der vor­ liegenden Erfindung sind bei dem Verfahren des achtzehnten Gesichtspunkts des weiteren zwischen den Schritten (b) und (d) die Schritte (e) des Bildens einer Isolierschicht über der N-ten Metallverdrahtungsschicht; und (f) des Bildens einer Öffnung mit einem Durchmesser S in der Isolierschicht direkt über den Sicherungsteilen vorgesehen, wobei die Be­ ziehung S≧M erfüllt wird.
Entsprechend einem zwanzigsten Gesichtspunkt der vor­ liegenden Erfindung ist das Verfahren des elften Gesichts­ punkts dadurch bestimmt, daß die zueinander benachbarten Sicherungsteile voneinander in einem Abstand l voneinander getrennt sind, die Beziehung (D/2)+α≦1 erfüllt wird, wobei D einen Punkt- bzw. Fleckdurchmesser des Laserlichts und α einen Ausrichtungsfehler des Laserlichts darstellen.
Somit ist es entsprechend der vorliegenden Erfindung möglich, Halbleiterbaueleinente mit einer Sicherung zu er­ langen, welche mit einer relativ kleinen Energie ohne Hin­ zufügen eines besonderen Verarbeitungsschrittes durchtrennt werden kann, und bei welchen eine Korrosion verhindert wer­ den kann, was zu einer höheren Zuverlässigkeit führt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Halblei­ terbauelement mit einer Sicherung zu schaffen, welche mit einer relativ kleinen Energie ohne Hinzufügen eines spezi­ ellen Verarbeitungsschritts durchtrennt werden kann, und bei welchen ebenfalls eine Korrosion verhindert werden kann, wodurch die Zuverlässigkeit verbessert wird.
Die Aufgabe wird durch die in den nebengeordneten unab­ hängigen Ansprüchen bezeichneten Merkmale gelöst.
Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Be­ schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
Fig. 1A bis 1C veranschaulichen ein Halbleiterbaue­ lement einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung, wobei Fig. 1A eine Draufsicht auf das Halbleiterbauelement zeigt und Fig. 1B und 1C eine Quer­ schnittsansicht des Halbleiterbauelements zeigen;
Fig. 2A bis 2C zeigen eine vergrößerte Querschnitts­ ansicht der Nähe eines Kontaktlochs vor). Fig. 1B;
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang Linie A-A von Fig. 1A unmittelbar nach einem Laser-Durchschmelzen;
Fig. 4A und 4B zeigen eine Querschnittsansicht eines Halbleiterbauelements einer zweiten bevorzugten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht eines Halbleiter­ bauelements einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6A und 6B veranschaulichen ein herkömmliches Halbleiterbauelement, wobei Fig. 6A eine Draufsicht auf das Halbleiterbauelement und Fig. 6B eine Querschnittsansicht des Halbleiterbauelements zeigen.
Erste bevorzugte Ausführungsform
Fig. 1A und 1B zeigen ein Diagramm zum Erklären ei­ nes Halbleiterbauelements einer ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 1A eine Draufsicht auf ein detailliertes Teil des Halbleiterbauele­ ments und Fig. 1B eine Querschnittsansicht entlang Linie A-A von Fig. 1A zeigen.
Fig. 2A bis 2C zeigen eine vergrößerte Ansicht des Teils, bei welchem ein Sicherungsteil von Fig. 1B sich in Kontakt mit einem nichtmetallischen leitenden Teil befin­ det. D.h. diese Figuren veranschaulichen eine Struktur ei­ nes Sicherungsteils und eines nichtmetallischen leitenden Teils.
Die erste bevorzugte Ausführungsform zeigt ein Halblei­ terbauelement mit einer aufgeschichteten bzw. aufgestapel­ ten Verdrahtungsschichtstruktur, welche eine einzige Poly­ siliziumverdrahtungsschicht und zwei Metallverdrahtungs­ schichten aufweist, welche über der Polysiliziumverdrah­ tungsschicht liegen (d. h. weg von der Oberfläche eines Substrats). Es wird festgestellt, daß die obere Metallver­ drahtungsschicht (d. h. die Schicht, die von der Oberfläche des Substrats weiter entfernt ist) nicht in der Nähe von Sicherungsteilen 11, 12 lokalisiert ist und daher nicht in Fig. 1A und 1B dargestellt ist. Die Siliziumverdrah­ tungsschicht ist nicht auf eine einzige Schicht begrenzt und kann in eine Vielzahl von Schichten aufgeschichtet bzw. aufgestapelt sein, während die Metallverdrahtungsschicht nicht auf zwei Schichten begrenzt ist und eine einzige Schicht sein kann. Die Prinzipien sind in diesen Fällen dieselben.
Entsprechend Fig. 1A und IB sind die Sicherungsteile 11, 12 mit einer Länge L und einer Breite Wm an einer un­ terschiedlichen Position vorgesehen und bestehen beide aus der unteren Metallverdrahtungsschicht (d. h. näher zu der Oberfläche eines Substrats befindlich (hiernach als "erste Metallverdrahtungsschicht" bezeichnet)). Die Sicherungstei­ le bestehen beispielsweise aus Cu oder W, welches mit La­ serlicht durchtrennt werden kann, und sie bilden in Abhän­ gigkeit des Falles eine aufgeschichtete bzw. aufgestapelte Struktur mit Ti oder TiN. Alternativ können sie aus AlCu oder SiCu zusammengesetzt sein.
Nichtmetallische leitende Teile 31a, 31b sind unter dem Sicherungsteil 11 gebildet und elektrisch mit dem Siche­ rungsteil 11 durch Kontaktlöcher 21a bzw. 21b verbunden. Ähnlich sind nichtmetallische leitende Teile 32a, 32b unter dem Sicherungsteil 12 gebildet und durch Kontaktlöcher 22a bzw. 22b mit dem Sicherungsteil 12 elektrisch verbunden. Die nichtmetallischen leitenden Teile bestehen beispiels­ weise aus der Polysiliziumverdrahtungsschicht, welche aus Polysilizium besteht, dem eine Verunreinigung hinzugefügt worden ist. Alternativ können sie aus aufgestapelten Schichten einer nichtkristallinen Siliziumschicht und einer WSi-Schicht anstelle des Polysiliziums bestehen.
Fig. 2A bis 2C zeigen eine Querschnittsansicht, wel­ che ein Beispiel der Konstruktion eines Sicherungsteils 11 und eines nichtmetallischen leitenden Teils 31a veranschau­ licht. Bezüglich Fig. 2A besteht das nichtmetallische lei­ tende Teil 31a aus aufgestapelten Schichten einer polykri­ stallinen oder nichtkristallinen Siliziumschicht 7, welcher eine Verunreinigung hinzugefügt worden ist, und einer WSi-Schicht 8, welche über der Schicht 7 liegt. Das Sicherungs­ teil 11 enthält: eine aufgestapelte bzw. aufgeschichtete Struktur einer TiN/Ti-Schicht 9 und einer W-Schicht 10, welche in ein Kontaktloch 21a gefüllt sind; und aufgesta­ pelte Schichten einer AlCu-Schicht 12, welche sich in Kon­ takt mit der oberen Oberfläche der aufgestapelten Struktur befindet und sich über eine Isolierzwischenschicht 60 er­ streckt, und eine TiN-Schicht 13, welche über der AlCu-12 liegt.
Wie in Fig. 2B dargestellt kann ein nichtmetallisches leitendes Teil 31a aufgestapelte Schichten einer polykri­ stallinen oder nichtkristallinen Siliziumschicht 7 enthal­ ten, welcher eine Verunreinigung hinzugefügt worden ist, und eine WSi-Schicht 8, welche über der Schicht 7 liegt. Ein Sicherungsteil 11 kann eine aufgestapelte Struktur ei­ ner TiN/Ti-Schicht 15 und einer W-Schicht 16 enthalten, die in ein Kontaktloch 21a gefüllt sind und sich über eine Iso­ lierzwischenschicht 60 erstrecken.
Wie in Fig. 2C dargestellt kann ein nichtmetallisches leitendes Teil 31a aufgestapelte Schichten einer polykri­ stallinen oder nichtkristallinen Siliziumschicht 7, welchen eine Verunreinigung hinzugefügt worden ist, und eine WSi-Schicht 8 enthalten, die über der Schicht 7 liegt. Ein Si­ cherungsteil 11 kann enthalten: (A) eine TiN/Ti-Schicht 19, welche die Seitenwand eines Kontaktlochs 21a bedeckt und sich über die Isolierzwischenschicht 60 erstreckt; (B) eine W-Schicht 20, die in das Kontaktloch 21a gefüllt ist, des­ sen Seitenrand mit der TiN/Ti-Schicht 19 bedeckt ist; und (C) aufgestapelte Schichten einer ALCu-Schicht 17, die sich in Kontakt mit der oberen Oberfläche der W-Schicht 20 be­ findet und sich über die TiN/Ti-Schicht 19 erstreckt, und eine TiN-Schicht 18, welche über der AlCu-Schicht 17 liegt.
Die in Fig. 2A bis 2C dargestellten Konstruktionen sind natürlich auf das Sicherungsteil 11 und auf das nicht­ metallische leitende Teil 31b in dem Kontaktloch 21b und alternativ auf das Sicherungsteil 12 und die nichtmetalli­ schen leitenden Teile 32a, 32b anwendbar.
Entsprechend Fig. IA besitzt das Laserlicht zum Durch­ trennen der Sicherungsteile 11, 12 einen Strahlungspunkt­ durchmesser D. Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform wird aus Gründen der Vereinfachung lediglich der Fall erör­ tert, bei welchem das Laserlicht 4 das Sicherungsteil 11 durchtrennt. In dem Fall, bei welchem das Laserlicht 4 das Sicherungsteil 12 durchtrennt, sind die Prinzipien diesel­ ben.
Das Sicherungsteil 11 ist derart gebildet, daß dessen Länge L gleich oder kleiner als der Wert ist, der durch Subtrahieren eines Ausrichtungsfehlers α des Laserlichts 4 von seinem Strahlungspunktdurchmesser D erlangt wird. D.h. es wird die Bedingung L≦D-α erfüllt. Es erfolgt beispiels­ weise eine Festlegung dahingehend, daß der Laserpunktdurch­ messer D 5 µm, der Laserausrichtungsfehler α ±10,5 µm und die Länge L des Sicherungsteils 11 nicht mehr als 4 µm betragen.
Damit das Sicherungsteil 11 hinreichend durch das La­ serdurchschmelzen mit dem Laserlicht 4 entfernt wird, wel­ ches einen Strahlungsdurchmesser D von 5 µm aufweist, wird die Breite Wm des Sicherungsteils 11 vorzugsweise derart bestimmt, daß sie 1,5 µm nicht überschreitet.
Darüber hinaus wird erwünscht, daß die benachbarten Si­ cherungsteile 11, 12 um wenigstens einen Abstand voneinan­ der getrennt sind, der durch Addieren des Ausrichtungsfeh­ lers α und der Hälfte eines Punktdurchmessers D des Laser­ lichts (d. h. D/2+α) erlangt wird. Der Grund dafür besteht darin, daß dann, wenn ein Sicherungsteil, welches einem an deren dem Laserdurchschmelzen unterworfenen Sicherungsteil benachbart ist, das Laserdurchbrennen nicht erfährt, ver­ hindert werden muß, daß das Erstgenannte von dem Laserlicht 4 bestrahlt wird. Wenn der Laserlichtpunktdurchmesser D 5 µm und der Laserausrichtungsfehler α ±0,5 µm betragen, ist der Abstand 1 zwischen den benachbarten Sicherungsteilen auf nicht weniger als 3 µm zu bestimmen.
Es wird festgestellt, daß ein Teil der nichtmetalli­ schen leitenden Teile 31a, 31b sich dem Laserdurchschmelzen entzieht. Um die Umgehung zu erleichtern und eine Explosion infolge des Laserdurchschmelzens zu vermeiden, besitzen die nichtmetallischen leitenden Teile 31a, 31b vorzugsweise ei­ ne schmalere Breite Wp. Ein geeigneter Wert ist 1,2 µm.
Sogar wenn die nichtmetallischen leitenden Teile 31a, 31b eine Breite Wp von 1,0 µm oder weniger besitzen, explo­ dieren die Teile 31a, 31b infolge eines Laserdurchschmel­ zens, wenn ein Raum β der Teile 31a, 31b, welche jeweils mit den Enden des Sicherungsteils 11 verbunden sind, klei­ ner als 2 µm ist. Als Ergebnis wird die Schmelzspur größer, um auf das benachbarte Sicherungsteil 12 einzuwirken. Daher sollte der Raum β nicht kleiner als 2 µm sein.
Entsprechend Fig. 1B liegt das Halbleitersubstrat 5 un­ ter den nichtmetallischen leitenden Teilen 31a, 31b, 32a, 32b. Ein Halbleiterbauelement enthält einen Substratkörper eines Siliziumeinkristalls, Halbleiterbauelemente und Iso­ lierzwischenschichten, welche alle über dem Substratkörper gebildet sind. Die Schicht direkt unter den nichtmetalli­ schen leitenden Teilen 31a, 31b, 32a, 32b ist vorzugsweise eine Isolierzwischenschicht aus etwa TEOS (Tetraethylorthosilicat) oder BPTEOS (Borophospho-TEOS).
Eine Isolierzwischenschicht 60 ist zwischen der unter­ sten Verdrahtungsschicht (der Polysiliziumschicht), in wel­ cher die nichtmetallischen leitenden Teile 31a, 31b, 32a, 32b gebildet sind, und der ersten Metallverdrahtungsschicht angeordnet, in welcher die Sicherungsteile 11, 12 gebildet sind. Die Isolierzwischenschicht 60 enthält beispielsweise aufgestapelte Schichten einer TEOS-Schicht 61 und einer BPTEOS- oder BPSG-Schicht (Borophosphosilikatglasschicht) 62. Als Isolierzwischenschicht zwischen der (nicht darge­ stellten und hiernach als "zweite Metallverdrahtungsschicht" bezeichneten) oberen Metallverdrahtungsschicht und der ersten Metallverdrahtungsschicht, in welcher die Siche­ rungsteile 11, 12 gebildet sind, sind aufgestapelte Schich­ ten einer Plasmaoxidschicht 63, einer SOG-Schicht (Spin on Glass) 64 und einer Plasmaoxidschicht 65 gebildet. Darüber hinaus sind eine Plasmanitridschicht 66 und eine fotoemp­ findliche Polyimidschicht 67 über der (nicht dargestellten) zweiten Metallverdrahtungsschicht gebildet.
Eine Isolierschicht 6 enthält die Isolierzwischen­ schicht 60, die Plasmaoxidschicht 63, die SOG-Schicht 64, die Plasmaoxidschicht 65, die Plasmanitridschicht 66 und die Polyimidschicht 67.
Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer aufgesta­ pelten Struktur in dem Gebiet, in welchem kein Sicherungs­ teil 11 vorhanden ist. Eine Polysiliziumverdrahtungsschicht 31, welche in demselben Verarbeitungsschritt wie die nicht­ metallischen leitenden Teile 31a, 31b, 32a, 32b gebildet ist, eine TEOS-Schicht 61, eine BPTEOS- (oder BPSG-) Schicht 62, eine Metallverdrahtungsschicht 1, welche in demselben Verarbeitungsschritt wie die Sicherungsteile 11, 12 gebildet wird, eine Plasmaoxidschicht 63, eine SOG-Schicht 64, eine Plasmaoxidschicht 65, eine zweite Metall­ verdrahtungsschicht 90, eine Plasmanitridschicht 66 und ei­ ne Polyimidschicht 67 sind nach oben in dieser Reihenfolge über der Oberfläche eines Halbleitersubstrats 5 aufgesta­ pelt.
Über dem Sicherungsteil 11 ist eine Öffnung 23, deren Öffnungsdurchmesser S gleich oder größer als der Wert ist, der durch Addieren eines Ausrichtungsfehlers α des Laser­ lichts 4 auf dessen Punktdurchmesser D erlangt wird, in der Plasmanitridschicht 66 und der fotoempfindlichen Polyimid­ schicht 67 gebildet. Ähnlich ist eine Öffnung über dem Si­ cherungsteil 12 gebildet. Dank der Öffnung in der Plasmani­ tridschicht 66 und der fotoempfindlichen Polyimidschicht 67 ist es möglich, die Gesamtschichtdicke der Isolierschichten über den Sicherungsteilen 11, 12 zu verringern und ein sta­ biles Durchschmelzen durch das Laserlicht 4 zu ermöglichen. Zur Vermeidung einer Komplexidität ist in Fig. 1A die Öff­ nung 23 ausgelassen.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang Linie A-A von Fig. 1A unmittelbar nach dem Laserdurchschmelzen unter den bevorzugten Bedingungen wie oben beschrieben. Ein Teil der nichtmetallischen leitenden Teile 31a, 31b wird heraus­ gelöst, so daß Formen wie durch Bezugszeichen 31c bzw. 31d dargestellt entstehen. Des weiteren wird das gesamte Siche­ rungsteil 11 verspritzt und das Metall innerhalb der Kont­ aktlöcher 21a, 21b vollständig entfernt. Zur selben Zeit wird ein Teil der Isolierzwischenschichten 63, 64, 65 ver­ spritzt, so daß dieselben Formen wie durch Bezugszeichen 63a, 64a bzw. 65a dargestellt entstehen.
Um das verspritzte Metall zu entfernen, kann danach ei­ ne Ultraschallreinigung, welche ausgelassen werden kann, durchgeführt werden. Danach werden ein Schritt eines an­ schließenden Tests und Schritte eines Zusammenbaus durchge­ führt, welche In-Chips-Zerschneiden, Drahtboriden und Mit-Harz-Vergießen beinhalten, um ein Bauteil bzw. eine Bau­ gruppe zu erzeugen, in welchem ein Chip mit der oben be­ schriebenen Struktur plaziert ist.
Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform werden das Sicherungsteil 11 ebenso wie das in die Kontaktlöcher 21a, 21b gefüllte Metall durch das Laserdurchschmelzen vollstän­ dig entfernt. Darüber hinaus besitzen die Sicherungsteile 11, 12 eine Länge L, die kleiner ist als der durch Subtra­ hieren eines Ausrichtungsfehlers α des Laserlichts 4 von dessen Punktdurchmesser D erzielte Wert. Des weiteren sind die in der Mehrzahl vorkommenden Sicherungsteile 11, 12 voneinander um einen Abstand getrennt, welcher nicht klei­ ner als der Wert ist, der durch Addieren eines Ausrich­ tungsfehlers α und der Hälfte des Laserlichtpunktdurchmes­ sers D erzielt wird. Es ist daher möglich, Halbleiterbau­ elemente mit einer Sicherung zu erlangen, die durch einen relativ kleinen Energiebetrag durchtrennt werden kann, ohne daß weitere Verarbeitungsschritte hinzugefügt werden, und bei welchen verhindert werden kann, daß Metall verbleibt und danach eine Korrosion hervorruft, wodurch die Zuverläs­ sigkeit weiter verbessert wird.
Zweite bevorzugte Ausführungsform
Die erste bevorzugte Ausführungsform veranschaulicht den Fall, bei welchem die Verdrahtungsschichtstruktur eine einzige Polysiliziumverdrahtungsschicht und zwei Metallver­ drahtungsschichten aufweist. Eine zweite bevorzugte Ausfüh­ rungsform unterscheidet sich von der ersten bevorzugten Ausführungsform dahingehend, daß eine Verdrahtungsschicht­ struktur eine einzige Polysiliziumverdrahtungsschicht und drei Metallverdrahtungsschichten aufweist. Andere struktu­ relle Merkmale sind gleich zu denjenigen der ersten bevor­ zugten Ausführungsform. Dementsprechend ist die in einer Draufsicht dargestellte Hauptpositionsbeziehung ähnlich wie diejenige der in Fig. 1 der ersten bevorzugten Ausführungs­ form dargestellten, und dieselben Bezugszeichen bezeichnen die gleiche Positionsbeziehung. Die Polysiliziumverdrah­ tungsschicht ist nicht auf eine einzige Schicht beschränkt und kann aus vielen Schichten bestehen. Die Prinzipien sind die gleichen wie in den Fällen bei der ersten bevorzugten Ausführungsform.
Fig. 4A zeigt eine Querschnittsansicht eines detail­ lierten Teils eines Halbleiterbauelements der zweiten be­ vorzugten Ausführungsform. Eine zweite Metallverdrahtungs­ schicht, welche die nächste unterste Verdrahtungsschicht ist, ist nicht in der Nähe der Sicherungsteile 11, 12 ähn­ lich wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform lokali­ siert und wird daher in Fig. 4A nicht dargestellt. Eben­ falls ist die oberste Metallverdrahtungsschicht (hiernach als "dritte Metallschicht" bezeichnet) nicht dargestellt.
Fig. 4B zeigt eine Querschnittsansicht einer aufgesta­ pelten Struktur in dem Gebiet, in welchem die Sicherungs­ teile 11, 12 in dem Halbleiterbauelement der zweiten bevor­ zugten Ausführungsform nicht vorhanden sind. Eine Polysili­ ziumverdrahtungsschicht 31, welche in demselben Verarbei­ tungsschritt wie nichtmetallische leitende Teile 31a, 31b, 32a, 32b gebildet wird, eine TEOS-Schicht 61, eine BPTEOS- (oder BPSG-) Schicht 62, eine erste Metallverdrahtungs­ schicht 1, welche in demselben Verarbeitungsschritt wie die Sicherungsteile 11, 12 gebildet wird, eine Plasmaoxid­ schicht 63, eine SOG-Schicht 64, eine Plasmaoxidschicht 65, eine zweite Metallverdrahtungsschicht 90, eine Plasmaoxid­ schicht 50, eine SOG-Schicht 51, eine Plasmaoxidschicht 52, eine dritte Metallverdrahtungsschicht 80, eine Plasmani­ tridschicht 66 und eine Polyimidschicht 67 sind nach oben in dieser Reihenfolge über der Oberfläche eines Halbleiter­ substrats 5 aufgestapelt.
Wie aus Fig. 4B ersichtlich ist bei der zweiten bevor­ zugten Ausführungsform das Sicherungsteil 11 durch die er­ ste Metallverdrahtungsschicht 1 gebildet, welche die dritte Metallverdrahtung von der obersten Metallverdrahtungs­ schicht ist.
Die charakterisierenden Merkmale bei der zweiten bevor­ zugten Ausführungsform werden im folgenden beschrieben. Isolierzwischenschichten 50 bis 52 zwischen der zweiten Verdrahtungsschicht 90 und der dritten Metallverdrahtungs­ schicht 80 werden einem Ätzen für die Öffnung eines Durch­ gangslochs unterworfen, welches die zweiten und dritten Me­ tallschichten elektrisch verbindet. Wenn das Durchgangsloch zur elektrischen Verbindung zwischen der ersten Metallver­ drahtungsschicht 1 und der zweiten Metallverdrahtungs­ schicht 90 als erstes Durchgangsloch angesehen wird, ist der Schritt zur Öffnung der Isolierzwischenschichten 50 bis 52 derjenige zur Bildung eines zweiten Durchgangslochs.
Bei den Verdrahtungsschichten der zweiten bevorzugten Ausführungsform (welche wenigstens eine Polysiliziumschicht und die darüber liegenden ersten bis dritten Metallverdrah­ tungsschichten aufweist) wird ein Laserdurchschmelzen unter denselben Bedingungen wie bei der ersten bevorzugten Aus­ führungsformen durchgeführt. Daher wird in dem Schritt des Bildens des zweiten Durchgangslochs ein Teil der Isolier­ zwischenschichten 50 bis 52, wobei das Teil über dem Siche­ rungsteil 11 lokalisiert ist, ebenfalls durch Ätzen zu der­ selben Zeit entfernt, so daß eine Öffnung 33 über dem Si­ cherungsteil 11 gebildet wird. Auf ähnliche Weise werden ebenfalls die über einem Sicherungsteil 12 angeordneten Isolierzwischenschichten 50 bis 52 geöffnet.
Als Ergebnis besitzt die Isolierschicht, welche über den Sicherungsteilen 11, 12 liegt, eine Dicke gleich derje­ nigen der ersten bevorzugten Ausführungsform, wodurch ein stabiles Laserdurchschmelzen ermöglicht wird. Wie vorher beschrieben können die Isolierzwischenschichten 50, 51 und 52 eine Plasmaoxidschicht, eine SOG-Schicht und eine Plas­ maoxidschicht wie bei der Isolierzwischenschicht 63, 64 und 65 jeweils aufweisen.
Es wird festgestellt, daß bei der Bildung der dritten Metallverdrahtungsschicht in das zweite Durchgangsloch zu füllendes Metall, beispielsweise TiN/Ti 34 und W 35, sekun­ där auf der Seitenwand der Öffnung 33 wie in Fig. 4A darge­ stellt verbleiben kann. Wenn das Sicherungsteil 11 durch Laserlicht 4 durchgeschmolzen wird, könnten die verbleiben­ den Metalle 34, 35 ungleichförmig verspritzt werden und da­ nach an anderen Teilen anhaften und sie bedecken. Um dies zu vermeiden, muß die Seitenwand von der Mitte des Siche­ rungsteils 11 geeignet beabstandet sein. Daher sollte der Öffnungsdurchmesser M der Öffnung 33 vorzugsweise gleich oder mehr als zweimal so groß wie der Laserpunktdurchmesser D sein, d. h. er sollte gleich oder größer als das zweifache des Werts sein, welcher durch Hinzufügen eines Ausrich­ tungsfehlers α der Länge L des Sicherungsteils erlangt wird.
Die Schwierigkeit, daß nicht benötigtes Metall in den Öffnungen wie oben beschrieben verbleibt, kann ebenfalls in dem Schritt des Bildens des ersten Durchgangslochs auftre­ ten, welches die erste Metallverdrahtungsschicht 1 und die zweite Metallverdrahtungsschicht 90 bei der ersten bevor­ zugten Ausführungsform verbindet. Somit wird es bei der er­ sten bevorzugten Ausführungsform ebenso wie bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform bevorzugt, den Öffnungsdurch­ messer der Öffnung 23 derart zu gestalten, daß er gleich oder mehr als zweimal so groß wie Laserpunktdurchmesser D ist.
Des weiteren sollte der Durchmesser S der Öffnung 23 bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform vorzugsweise gleich oder größer als das Zweifache eines Durchmessers M sein, um die Öffnung 33 bloßzulegen.
Die Hauptkonstruktion der zweiten bevorzugten Ausfüh­ rungsform ist gleich derjenigen der ersten bevorzugten Aus­ führungsform, was zu derselben Wirkung führt. Darüber hin­ aus kann die zweite bevorzugte Ausführungsform die der Ver­ drahtungsschichtstruktur mit drei Metallverdrahtungsschich­ ten eigentümliche Schwierigkeit lösen.
Dritte bevorzugte Ausführungsform
Die zweite bevorzugte Ausführungsform veranschaulicht die Konstruktion, bei welcher die Verdrahtungsschichtstruk­ tur eine einzige Polysiliziumverdrahtungsschicht und drei Metallverdrahtungsschichten aufweist und die Sicherungstei­ le 11, 12 durch die erste Metallverdrahtungsschicht gebil­ det werden, welche die unterste Metallverdrahtungsschicht der drei Metallverdrahtungsschichten ist. Eine dritte be­ vorzugte Ausführungsform besitzt dieselbe Verdrahtungs­ schichtstruktur wie die zweite bevorzugte Ausführungsform, sie unterscheidet sich jedoch davon dahingehend, daß die Sicherungsteile 11, 12 durch eine zweite Metallverdrah­ tungsschicht gebildet werden. Andere charakterisierende Merkmale sind dieselben wie bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform. Dementsprechend ist die in der Draufsicht dargestellte Hauptpositionsbeziehung ähnlich derjenigen, welche in Fig. 1A bezüglich der ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsform dargestellt ist, und dasselbe Bezugszeichen be­ zeichnet dieselbe Positionsbeziehung. Die Polysiliziumver­ drahtungsschicht ist nicht auf eine einzige Schicht be­ schränkt und kann aus vielen Schichten bestehen. Die Prin­ zipien sind dieselben.
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht eines detaillier­ ten Teils eines Halbleiterbauelements der dritten bevorzug­ ten Ausführungsform. Ähnlich ist wie bei der zweiten bevor­ zugten Ausführungsform eine dritte Metallverdrahtungs­ schicht 80 als die oberste Schicht nicht in der Nähe der Sicherungsteile 11, 12 lokalisiert und wird daher in Fig. 5 nicht dargestellt. Die aufgestapelte Struktur in dem Ge­ biet, in welchem die Sicherungsteile 11, 12 nicht vorhanden sind, ist in Fig. 4B dargestellt.
Die charakteristischen Merkmale der dritten bevorzugten Ausführungsform werden im folgenden anhand Fig. 5 beschrie­ ben. Da das Laserdurchschmelzen unter denselben Bedingungen wie bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform durchge­ führt wird, wird ein Sicherungsteil 11 durch eine zweite Metallverdrahtungsschicht 42 gebildet. Wie in Fig. 5 darge­ stellt wird beispielsweise eine Kontaktlochaufschichtungs­ struktur verwendet. Insbesondere sind durch eine erste Me­ tallverdrahtungsschicht 1, welche die unterste Verdrah­ tungsschicht ist, zu bildende Leiter 40a, 40b direkt über Kontaktlöchern 21a, 21b angeordnet, und Kontaktlöcher 41a, 41b sind in Isolierzwischenschichten 63, 64, 65 geöffnet. Ein nichtmetallisches leitendes Teil 31a ist mit einem Ende des Sicherungsteils 11 durch die Kontaktlöcher 21a, 41a elektrisch verbunden, während ein nichtmetallisches leiten­ des Teil 31b mit dem anderen Ende des Sicherungsteils 11 durch die Kontaktlöcher 21b, 41b elektrisch verbunden ist. Dieselbe Konstruktion kann für das Sicherungsteil 12 ver­ wendet werden.
Es wird bemerkt, daß obwohl Fig. 5 die gestapelte Kon­ taktaufschichtungsstruktur darstellt, das Halbleiterbauele­ ment der vorliegenden Erfindung nicht auf diesen Typ allei­ ne beschränkt ist, sondern auch eine andere Struktur auf­ weisen kann, bei welcher die zweite Metallverdrahtungs­ schicht, welche als das Sicherungsteil 11 dient, durch die erste Metallverdrahtungsschicht 1 mit den nichtmetallischen leitenden Teilen 31a, 31b verbunden ist, welche durch eine Polysiliziumverdrahtungsschicht 31 gebildet sind.
Auf diese Weise besitzen die über den Sicherungsteilen 11, 12 liegenden Isolierschichten eine Gesamtdicke ähnlich derjenigen bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform, wo­ durch ein stabiles Laserdurchschmelzen ermöglicht wird.
Die Hauptkonstruktion der dritten bevorzugten Ausfüh­ rungsform ist gleich derjenigen der ersten bevorzugten Aus­ führungsform, was zu der gleichen Wirkung führt. Darüber hinaus ist infolge des Nichtvorhandenseins einer Öffnung 33 die dritte bevorzugte Ausführungsform frei von der Schwie­ rigkeit, daß Metalle 34, 35 an der Seitenwand der Öffnung 33 wie bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform verblei­ ben. Somit ist die dritte bevorzugte Ausführungsform da­ durch charakterisiert, daß ein Sicherungsteil durch die nächste oberste Metallverdrahtungsschicht gebildet ist und auf Metallverdrahtungsschichtstrukturen ausgedehnt werden kann, welche vier oder mehr Metallverdrahtungsschichten aufweisen.
Vorstehend wurde ein Halbleiterbauelement und ein Ver­ fahren zu dessen Herstellung offenbart. Ein Halbleiterbaue­ lement besitzt eine Mehrzahl von Sicherungsteilen, die aus einem Metall, welches durch Laserlicht durchtrennt werden kann, gebildet und über einem Halbleitersubstrat angeordnet sind. Die Länge L der Sicherungsteile ist kleiner als ein Wert, welcher durch Subtrahieren eines Ausrichtungsfehlers α des Laserlichts von einem Punktdurchmesser D des Laser­ lichts erlangt wird, d. h. der Wert (D-α). Die Sicherungs­ teile sind in einem Abstand l voneinander getrennt, der größer als ein Wert ist, welcher durch Addieren des Aus­ richtungsfehlers α und der Hälfte des Punktdurchmessers D erlangt wird, d. h. der Wert (D/2+α).

Claims (20)

1. Halbleiterbauelement mit:
einem Halbleitersubstrat (5); und
wenigstens einem Sicherungsteil (11, 12), welches durch Laserlicht (4) durchtrennt werden kann und über dem Halbleitersubstrat angeordnet ist,
wobei eine Beziehung L≦D-α erfüllt wird und L die Länge des Sicherungsteils, D einen Punktdurchmesser des La­ serlichts und α einen Ausrichtungsfehler des Laserlichts darstellen.
2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Paar von nichtmetallischen leitenden Teilen (31a, 31b), welche über dem Halbleitersubstrat angeordnet sind,
wobei das Sicherungsteil durch ein Metall über dem Paar von nichtmetallischen leitenden Teilen gebildet ist und ein Paar von Enden aufweist, welche elektrisch mit dem Paar von nichtmetallischen leitenden Teilen durch ein Kontaktloch jeweils verbunden sind.
3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch erste bis N-te (N≧2) Metallver­ drahtungsschichten, welche durch eine Isolierzwischen­ schicht (61, 62; 63 bis 65) der Reihe nach oben über dem Halbleitersubstrat aufgestapelt sind; und
eine Isolierschicht (66, 67), welche über der N-ten Me­ tallverdrahtungsschicht angeordnet ist, wobei
die ersten bis N-ten Metallverdrahtungsschichten alle über den nichtmetallischen leitenden Teilen angeordnet sind;
das Sicherungsteil durch eine (N-1)-te Metallverdrah­ tungsschicht (90; 1) gebildet ist;
eine Öffnung (23) mit einem Durchmesser S in der Iso­ lierschicht direkt über dem Sicherungsteil vorhanden ist; und
die Beziehung S≧D+α erfüllt wird.
4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Beziehung S<2D erfüllt wird.
5. Halbleiterbauelement nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß N gleich 2 ist.
6. Halbleiterbauelement nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß N≧3 gilt.
7. Halbleiterbauelement nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die (N-1)-te Metallverdrahtungsschicht mit einer (N-2)-ten Metallverdrahtungsschicht eine Kontaktauf­ schichtungsstruktur bildet.
8. Halbleiterbauelement nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch erste bis N-te (N≧3) Metallverdrahtungsschichten, welche durch isolierzwischenschichten (61, 62; 63 bis 65; 50 bis 52) der Reihe nach oben über dem Halbleitersubstrat auf gestapelt sind, wobei
die ersten bis N-ten Metallverdrahtungsschichten alle über dem Paar von nichtmetallischen leitenden Teilen ange­ ordnet sind;
das Sicherungsteil durch eine (N-2)-te Metallverdrah­ tungsschicht (1) gebildet ist;
eine Öffnung (33) mit einem Durchmesser M in einer der Isolierzwischenschichten zwischen der N-ten Metallverdrah­ tungsschicht (80) und einer (N-1)-ten Metallverdrahtungs­ schicht (90) direkt über dem Sicherungsteil vorhanden ist; und
die Beziehung M≧2D erfüllt wird.
9. Halbleiterbauelement nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Isolierschicht (66, 67), welche über der N-ten Metallverdrahtungsschicht angeordnet ist; wobei
eine Öffnung (23) mit einem Durchmesser S in der Iso­ lierschicht direkt über dem Sicherungsteil vorhanden ist; und
die Beziehung S≧M erfüllt wird.
10. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
das Sicherungsteil in einer Mehrzahl vorhanden ist und ein erstes Sicherungsteil von einem zweiten benachbarten Sicherungsteil in einem Abstand 1 getrennt angeordnet ist; und
die Beziehung (D/2)+α≦1 erfüllt wird.
11. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements, mit den Schritten:
  • (a) Bilden einer Mehrzahl von Paaren nichtmetallischer leitender Teile (31a, 31b, 32a, 32b) über einem Halbleiter­ substrat (5);
  • (b) Bilden einer Mehrzahl von Sicherungsteilen (11, 12) zum Verbinden der Mehrzahl von Paaren nichtmetallischer leitender Teile pro Paar, wobei jedes der in der Mehrzahl vorkommenden Sicherungsteile ein Metall aufweist, welches durch Laserlicht (4) durchtrennt werden kann; und
  • (c) vollständiges Entfernen wenigstens eines der in der Mehrzahl vorkommenden Sicherungsteile durch Laserlicht.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes der in der Mehrzahl vorkommenden Sicherungsteile ein mit den in der Mehrzahl vorkommenden Paaren von nicht­ metallischen leitenden Teilen zu verbindendes Kontaktteil (9, 10, 15, 16, 20) und eine Metallverdrahtungsschicht (12, 13, 15, 16, 17, 18) aufweist, die von dem Halbleiter­ substrat weiter weg befindlich ist als die in der Mehrzahl vorkommenden Paare von nichtmetallischen leitenden Teilen; und
die Metallverdrahtungsschicht und das Kontaktteil in dem Schritt (c) entfernt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (b) einen Schritt aufweist
(b-1) Aufstapeln über Isolierzwischenschichten (61, 62; 63 bis 65) nach oben von ersten bis N-ten (N≧2) Metallver­ drahtungsschichten der Reihe nach über dem Halbleiter­ substrat, wobei die ersten bis N-ten Metallverdrahtungs­ schichten alle über den in der Mehrzahl vorkommenden vorhande­ nen Paaren von nichtmetallischen leitenden Teilen angeord­ net sind und die in der Mehrzahl vorkommenden Sicherungs­ teile durch eine (N-1)-te Metallverdrahtungsschicht (90; 1) gebildet sind; und
das Verfahren zwischen den Schritten (b) und (c) die Schritte aufweist:
  • (d) Anordnen einer Isolierschicht (66, 67) über der N-ten Metallverdrahtungsschicht; und
  • (e) Bilden einer Öffnung (23) mit einem Durchmesser S in der Isolierschicht direkt über jedem der in der Mehrzahl vorkommenden Sicherungsteile, wobei die Beziehung S≧D+α er­ füllt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehung S<2D erfüllt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß N gleich 2 ist.
16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß N≧3 gilt und die (N-1)-te Metallverdrahtungsschicht mit ei­ ner (N-2)-ten Metallverdrahtungsschicht eine Kontakt­ lochaufschichtungsstruktur bilden.
17. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schritt (b) die in der Mehrzahl vorkommenden Siche­ rungsteile alle derart gebildet werden, daß sie eine Länge L besitzen, welche nicht einen Wert überschreitet, der durch Subtrahieren eines Ausrichtungsfehlers α von einem Punktdurchmesser D des Laserlichts erlangt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (b) einen Schritt aufweist
(b-1) Aufstapeln über Isolierzwischenschichten (61, 62; 63 bis 65) von ersten bis N-ten (N≧3) Metallverdrahtungs­ schichten nach oben der Reihe nach über dem Halbleiter­ substrat, wobei die ersten bis N-ten Metallverdrahtungs­ schichten alle über den in der Mehrzahl vorkommenden Paaren von nichtmetallischen leitenden Teilen angeordnet sind und die in der Mehrzahl vorkommenden Sicherungsteile durch eine (N-2)-te Metallverdrahtungsschicht (1) gebildet sind; und
das Verfahren zwischen den Schritten (b) und (c) einen Schritt aufweist
  • (d) Bilden einer Öffnung (33) mit einem Durchmesser M in einem der Isolierzwischenschichten zwischen der N-ten Metallverdrahtungsschicht (80) und einer (N-1)-ten Metall­ verdrahtungsschicht (90) direkt über den in der Mehrzahl vorkommenden Sicherungsteilen, wobei die Beziehung M≧2D er­ füllt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch die zwischen den Schritten (b) und (d) auszuführenden Schritte:
  • (e) Bilden einer Isolierschicht (66, 67) über der N-ten Metallverdrahtungsschicht; und
  • (f) Bilden einer Öffnung (23) mit einem Durchmesser S in der Isolierschicht direkt über den in der Mehrzahl vor­ kommenden Sicherungsteilen, wobei die Beziehung S≧M erfüllt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Mehrzahl vorkommenden Sicherungsteile in einem Abstand l voneinander getrennt benachbart zueinander ange­ ordnet werden und die Beziehung (D/2)+α≦1 erfüllt wird, wo­ bei D einen Punktdurchmesser des Laserlichts und α einen Ausrichtungsfehler des Laserlichts darstellen.
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