DE3783404T2

DE3783404T2 - Leitende aktivierungsverbindungen fuer halbleiteranordnungen.

Info

Publication number: DE3783404T2
Application number: DE8787111603T
Authority: DE
Inventors: Ryoichi Fujitsu Limited Mukai
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1986-08-12
Filing date: 1987-08-11
Publication date: 1993-05-06
Anticipated expiration: 2007-08-12
Also published as: EP0256494B1; KR880003407A; EP0256494A2; KR910004038B1; EP0256494A3; DE3783404D1; JPH058864B2; US4968643A; JPS6344739A

Description

Die Erfindung betrifft aktivierbare Leltungsverbindungen für Halbleiteranordnungen mit integrierter Schaltung (IC), insbesondere eine aktivierbare Leitungsverbindung, welche zwischen elektrisch isolierten, metallischen, leitenden Bahnen angeordnet ist, die in einem IC gebildet sind und welche aktivierbar ist, um einen leitenden Pfad zwischen den Bahnen, falls notwendig, zu errichten.
Eine aktivierbare Leitungsverbindung wird zwischen leitenden Bahnen, welche voneinander isoliert sind, angeordnet. Obwohl sie als Leitungsverbindung bezeichnet wird, ist die Verbindung anfänglich elektrisch isolierend, kann aber, falls erforderlich, durch Anwendung eines aktivierenden Arbeitsvorganges in einen leitenden Zustand übergeführt werden.
Aktivierbare Leitungsverbindungen werden häufig im Zusammenwirken mit Schmelzsicherungen in IC-Anordnungen, wie Halbleiter-Festwertspeichern, Gatteranordnungen und Ähnlichem, welche unter Verwendung eines Master-slice-Systems gefertigt sind, verwendet. In diesen ICs werden gemäß dem Auftrag des Kunden vorgefertigte Schaltungsblöcke selektiv miteinander verbunden oder voneinander getrennt, unter Verwendung von Leitungsverbindungen oder Schmelzsicherungen, welche durch Bestrahlung mit einem Energiestrahl, gewöhnlich einem Laserstrahl, aktiviert (in Betrieb genommen) werden.
So wie der Integrationsgrad von ICs zunimmt, wird auch die Notwendigkeit für die Vorsorge von Redundanz innerhalb von IC-chips größer, um den Produktionsertrag von IC-Anordnungen zu steigern. Die Redundanz wird ausgeführt, indem in einem IC, wie einem Speicherchip, eine Ersatzschaltung, wie Ersatzzeilen oder Ersatzspalten für Speicherzellen, vorgesehen werden, welche überprüft werden, nachdem die letzte Stufe ihrer Fertigung beendet ist. Danach wird eine schlechte Schaltanordnung selektiv ausgeschieden, indem die relevanten Verdrahtungen durch Wegbrennen von vorgefertigten entsprechenden Schmelzsicherungen unterbrochen werden, und durch eine Ersatzschaltanordnung ersetzt, indem entsprechende vorgefertigte Leitungsverbindungen aktiviert werden. Ein Beispiel für eine derartige Redundanz-Technik wird von James B. Binton auf den Seiten 39 und 40 von Electronics, 28. Juli 1981, berichtet, in welchem Beispiel leitende Pfade (Verbindungen) einer Metall-Silizium-Legierung selektiv durch Bestrahlen mit einem Argon-Laserstrahl zwischen den Metallschichten aktiviert werden.
Eine aktivierbare Leitungsverbindung, welche gegenwärtig verwendet wird, wird in bezug auf die Master-slice-Fertigung einer Halbleiteranordnung beschrieben, worin Grundschaltungen auf einem Halbleitersubstrat im voraus gebildet werden und danach durch Kombinieren von Grundschaltungen vollständige Schaltungen verschiedenster Arten gemäß den Kundenaufträgen gebildet werden, indem zusammengeschaltete Bahnen zwischen den Basisschaltungen selektiv geändert werden.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Leitungsverbindung zum Ändern von zusammengeschalteten Bahnen darstellt. 1 ist ein Siliziumsubstrat, 2 ist eine Schicht aus Siliziumdioxid (SiO&sub2;), welche auf dem Siliziumsubstrat 1 gebildet ist, 3 ist eine Schicht aus Phosphosilikat-Glas (PSG), welche als eine zwischen die zugehörigen Schichten eingeschobene isolierende Schicht ausgebildet ist, 4 ist ein aktivierbares Leitungselement aus polykristallinem Silizium (Polysilizium), und 5 ist eine Aluminiumschicht. Die Teile 4a des Polysiliziums des aktivierbaren Leitungselementes 4, welche die Aluminiumschicht 5 berühren, sind mit Phosphor-Dotierungsmitteln hochdotiert und haben einen niedrigen elektrischen Widerstand, wogegen ein mittlerer Teil 4b des Elementes 4 undotiert ist, mit einem hohen elektrischen Widerstand.
Um ein erforderliches vollständiges Schaltsystem zu errichten, wird vorausgesetzt, daß das Polysiliziumelement 4 in einen leitenden Zustand geändert wird. Um das zu erreichen, wird das Element 4 mit einer stetigen Welle eines Laserstrahls bestrahlt. Als Ergebnis werden die in den hochdotierten Teilen 4a des Elements 4 enthaltenen phosphorischen Dotierungsmittel in den nicht dotierten Teil 4b diffundiert, wobei dieser Teil 4b in einen leitenden Teil geändert wird, wodurch das Element 4 als ein Leitungselement aktiviert wird.
Mit Bezug auf den Bedarf für hohe Integrationspackungs-Dichten bei ICs ist es erforderlich, daß die Flächen, welche von Leitungsverbindungen oder Schmelzsicherungen auf Chips in Anspruch genommen werden, so klein wie möglich sind. Das oben beschriebene, aktivierbare Leitungselement 4 beansprucht eine beträchtliche Fläche auf dem Substrat 1, wodurch die Integrationsdichte verringert wird, und seine Bildung umfaßt komplizierte Fertigungsschritte.
Das IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 21, Nr.1, Juni 1978, Seite 268 und Vol. 21, Nr. 3, August 1978, Seite 1027 offenbart eine Struktur, welche vorsieht, daß ein einziger Laserschuß eine Verbindung zwischen zwei Leitungslinien auf einer Schicht aus Siliziumdioxid herstellen kann. Die Leitungen enden in zwei eng nebeneinander liegenden, aber ursprünglich getrennten Anschlußflächen. Direkt über diesen Anschlußflächen und unter der Schicht aus Siliziumdioxid ist eine metallische Platte. Die zwei Anschlußflächen in der Platte bilden das Laserziel. Wenn das Ziel vom Laserstrahl getroffen wird, werden die zwei Anschlußflächen mit der metallischen Platte zusammengeschweißt, um so die Leitungen zu verbinden.
In den IEEE Electron Device Letters, Vol. EDL-7, Nr. 1, Jänner 1986, Seiten 1 bis 4 wird die Einebnung von dünnen Gold- und Aluminium-Folien unter Verwendung eines gepulsten Lasers diskutiert. Die Einebnung von Filmen, die sich über Durchgangslöcher erstrecken, wird diskutiert.
Beachtung verdient auch die EP-A-0 251 523, welche gemäß Artikel 54 (3) EPÜ Teil des Standes der Technik bildet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine aktivierbare Leitungsverbindungs-Struktur in einer Halbleiteranordnung vorgesehen, welche Struktur in ihrer nicht aktivierten, nicht leitenden Konfiguration eine Lücke in einer Isolierschicht der Halbleiteranordnung umfaßt, über die sich leitende Teile der Anordnung einander gegenüberstehen, wobei die Lücke so ausgebildet ist, daß sich leitendes Material nicht in einem Ausmaß auf die inneren Wände der Lücke erstreckt, daß eine leitende Verbindung zwischen den leitenden Teilen hergestellt wird, und so ausgebildet ist, daß bei Aktivierung der Verbindung leitendes Material von wenigstens einem der einander gegenüberstehenden leitenden Teile schmilzt und die Lücke füllt, um eine Leitungsverbindung zwischen den leitenden Teilen herzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zum Bilden und Aktivieren einer aktivierbaren Leitungsverbindungs-Struktur in einer Halbleiteranordnung vorgesehen, welches Verfahren umfaßt:
Bilden einer Lücke in einer isolierenden Schicht der Anordnung mit leitenden Teilen der Anordnung, welche sich über die Lücke einander gegenüberstehen, um eine nicht leitende, nicht aktivierte Verbindungsstruktur vorzusehen, wobei die Lücke so ausgebildet ist, daß sich leitendes Material nicht auf die inneren Wände der Lücke erstreckt, um eine leitende Verbindung zwischen den leitenden Teilen herzustellen, wobei die Lücke beispielsweise ein derartiges Längenverhältnis, das ist das Verhältnis der Tiefe in die Isolierschicht zur oberen Öffnungsbreite, besitzt, um eine Ablagerung von leitendem Material auf ihren inneren Wänden zu verhindern, was eine leitende Verbindung zwischen den leitenden Teilen herstellen würde,
und Aktivieren der Verbindungsstruktur durch lokale Erwärmung eines Bereiches in der Nähe der Lücke, so daß leitendes Material von zumindest einem der leitenden Teile schmilzt und die Lücke füllt, um eine Leitungsverbindung zwischen den leitenden Teilen herzustellen.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine aktivierbare Leitungsverbindung zum Verbinden von zwei Aluminium- oder Aluminiumlegierungs-Bahnen vorsehen, welche anfänglich voneinander isoliert sind, durch Aktivieren der Leitungsverbindung.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine aktivierbare Leitungsverbindung zum Verbinden von zwei Bahnen vorsehen, welche in einer zweischichtigen Struktur angeordnet sind.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine aktivierbare Leitungsverbindung zum Verbinden von zwei Bahnen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung vorsehen, welche auf dem selben Niveau auf einer isolierenden Schicht angeordnet sind.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Durchgangsloch vorgesehen, welches in einer Isolierschicht angeordnet ist, die auf einem Halbleitersubstrat gebildet ist, mit einem hohen Längenverhältnis (ein Verhältnis der Tiefe zum inneren Durchmesser). Zwei Verdrahtungsbahnen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung werden an der oberen bzw. an der unteren Oberfläche der Isolierschicht gebildet, wobei sie voneinander durch die isolierende Schicht elektrisch isoliert sind. Das Durchgangsloch besitzt eine elektrisch isolierende Seitenwand, welche die zwei Bahnen elektrisch isoliert und physisch verbindet. Wenn eine Verbindung der zwei übereinander angeordneten Aluminiumbahnen erforderlich ist, wird ein Teil einer Aluminiumbahn in der Nähe des Durchgangsloches durch einen Schuß eines hochenergetischen Exzimerlaser-Impulses von der oberen Seite bestrahlt. Das Aluminium, welches innerhalb des bestrahlten Teiles der Aluminiumbahn ist, wird geschmolzen, dabei in das Durchgangsloch eingebracht, wobei es das Durchgangsloch auffüllt. Das Durchgangsloch wird so in leitend geändert. Das Durchgangsloch wirkt als eine aktivierbare Leitungsverbindung zwischen den übereinander angeordneten Aluminiumbahnen.
Auf eine ähnliche Weise sieht eine andere Ausführungsform der Erfindung einen Graben oder einen Schlitz mit einem hohen Längenverhältnis (Verhältnis von Tiefe zu seitlicher Breite) vor, welche in einer isolierenden Schicht, die auf einem Substrat einer Halbleiteranordnung, wie einem IC, gebildet ist, angeordnet ist, wobei der Graben oder der Schlitz eine auf der isolierenden Schicht gebildete Aluminiumbahn unterbricht. Die Aluminiumbahn wird in zwei Teile geschnitten, wobei zwei Bahnen gebildet werden, welche elektrisch voneinander durch Stufenabschnitte (Seitenwände) des Grabens, wo die Isolierschicht freigelegt ist, isoliert sind. Wenn die Verbindung der zwei Aluminiumbahnen erforderlich ist, wird der Graben mit geschmolzenem Aluminium durch einen Schuß eines Exzimerlaser-Impulses auf eine ähnliche Weise wie jene, die oben beschrieben wurde, aufgefüllt, wobei der Graben leitend gemacht wird. Der Graben wirkt daher wie eine aktivierbare Leitungsverbindung zum Verbinden von zwei Teilen von leitenden Elementen, welche auf dem selben Niveau plaziert sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können Leitungsverbindungen besonders wirksam in bezug auf Verfahren mit Master-slice Halbleiteranordnungen angewandt werden. Die Leitungsverbindungen sind klein, in der Größenordnung von um, nehmen eine kleine Substratfläche der Anordnung in Anspruch und erleichtern so das Erzielen einer hohen Integrationsdichte.
Beispielhaft wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht ist, welche die Struktur einer früheren Leitungsverbindung darstellt;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht ist, welche die Struktur einer Leitungsverbindung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht der Leitungsverbindung von Fig. 2 entlang der Linie A-A ist;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer modifizierten Version der Leitungsverbindung von Fig. 2 ist, welche ein Durchgangsloch mit einer überhängenden Seitenwand enthält;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht ist, welche die Struktur einer Leitungsverbindung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht der Leitungsverbindung von Fig. 5 entlang der Linie B-B ist;
Fig. 7 eine Querschnittsansicht einer modifizierten Version der Leitungsverbindung der Fig. 5 ist, welche einen Graben mit einer überhängenden Seitenwand einschließt;
Fig. 8 eine Querschnittsansicht ist, welche die Struktur einer Leitungsverbindung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 9(a) bis 9(d) entsprechende Querschnittsansichten sind, welche die Fertigung und die Aktivierung einer Leitungsverbindung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 10(a) bis 10(d) entsprechende Querschnittsansichten sind, welche die Fertigung und Aktivierung einer Leitungsverbindung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 11(a) bis 11(d) entsprechende Querschnittsansichten sind, welche die Fertigung und Aktivierung einer Leitungsverbindung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen; und
Fig. 12(a) bis 12(d) entsprechende Querschnittsansichten sind, welche die Fertigungs- und die Aktivierungsschritte einer Leitungsverbindung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer Halbleiteranordnung, welche teilweise weggebrochen ist, um eine Struktur gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu offenbaren, wobei eine aktivierbare Leitungsverbindung (ein Durchgangsloch) zum Verbinden von zwei Aluminiumbahnen vorgesehen ist, welche in einer zweischichtigen Struktur angeordnet und durch eine Schicht aus Phosphosilikat-Glas (PSG) getrennt sind. Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht der Struktur nach Fig. 2, entlang der in Fig. 2 gezeigten Linie A-A.
Die in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigte Halbleiteranordnung hat eine zweischichtige Struktur; das heißt, in einem Teil der in Fig. 3 gezeigten Anordnung sind zwei Aluminiumbahnen 8 und 11 auf zwei Niveaus und haben eine isolierende Schicht 9 aus PSG zwischen sie geschaltet und sind so voneinander elektrisch isoliert. Die untere Aluminiumbahn 8 wird auf einer weiteren isolierenden Schicht 7 aus Siliziumdioxid (SiO&sub2;) gebildet, welche über einem Siliziumsubstrat 6 gebildet ist. Ein Durchgangsloch 10 mit einem hohen Längenverhältnis (Tiefe/Durchmesser Verhältnis), mit beispielsweise einem kleinen Durchmesser von 0,9 um und einer großen Tiefe von 1,2 um, wird in einer Richtung ungefähr normal auf die Hauptebene des Substrates 6 angeordnet, wobei es sich physisch zwischen der unteren und oberen Aluminiumbahn 11 und 8 erstreckt. Dadurch öffnen sich die Kanten der oberen und unteren Mündung 10b und 10c des Durchgangsloches 10 auf bzw. innerhalb der oberen Bahn 11 und der unteren Bahn 8. Die Seitenwand 10a des Durchgangsloches besitzt eine zylindrische PSG Oberfläche, welche elektrisch isolierend ist, mit einem hohen Widerstand, welcher ausreichend ist, die elektrische Isolierung zwischen den zwei Aluminiumbahnen 8 und 11 aufrechtzuerhalten.
Wie später beschrieben wird, kann die Seitenwand 10a, wenn das Durchgangsloch 10 in der PSG Schicht 9 vor der Bildung der oberen Aluminiumbahn 11 geöffnet wird, teilweise von Aluminium bedeckt sein, welches während eines Aluminium-Sputter-Ablagerungsverfahrens, welches dem lithographischen Strukturieren der Aluminiumbahn 11 vorangeht, abgelagert wird. Die oben beschriebene elektrische Isolierung wird jedoch dank des hohen Längenverhältnisses des Durchgangsloches 10 und durch sorgfältige Auswahl eines schiefen Sputter-Winkels für den Aluminiumdampf, welcher einen wirksamen Schatteneffekt für das Sputtern schafft, aufrechterhalten. Darüberhinaus ist es für das Durchgangsloch 10 wünschenswert, überhängende Seitenwände 10d zu haben, um einen wirksameren Schatteneffekt zu erzielen, wie in der Querschnittsansicht von Fig. 4 gezeigt. Ein isotropes Ätzverfahren mit reaktivem Gas ist geeignet, überhängende Seitenwände zu liefern, wie später beschrieben wird.
Wenn das Durchgangsloch 10 nach der Bildung der oberen Aluminiumbahn 11 geöffnet wird, dann wird das oben beschriebene Problem hinsichtlich der elektrischen Isolationsstärke der Seitenwand 10a auf einfache Weise gelöst, obwohl die Haltbarkeit einer für ein lithographisches Strukturieren der oberen Aluminiumbahn verwendete Maske nicht groß ist. Um dieses Problem zu beseitigen, kann eine Öffnung mit einer Form, welche der Mündung des Durchgangsloches (oder des Grabens - siehe unten) entspricht, in einem vorbestimmten Teil der Bahn geöffnet werden, und danach kann das Durchgangsloch (oder der Graben) mit Hilfe des oben beschriebenen Öffnungsverfahrens, wie unten beschrieben, gebildet werden.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer Halbleiteranordnung, welche teilweise weggebrochen ist, um eine Struktur gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenzulegen, wobei eine aktivierbare Leitungsverbindung (ein Graben oder ein Schlitz) zum Verbinden von zwei Aluminiumbahnen gezeigt wird, welche auf dem selben Niveau angeordnet und auf einer Schicht aus Phosphosilikat-Glas (PSG) gebildet sind. Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht der Struktur von Fig. 5, entlang der in Fig. 5 gezeigten Linie B-B.
Die in Fig. 5 und Fig. 6 gezeigte Halbleiteranordnung ist eine einschichtige Struktur: das heißt, daß die Aluminiumbahnen auf einem Niveau gebildet sind. In der Anordnung werden eine PSG Schicht 12 und eine Schicht 7 aus Siliziumdioxid (SiO&sub2;) auf einem Siliziumsubstrat 6 gebildet. In dem in Fig. 6 gezeigten Teil der Anordnung haben zwei Aluminiumbahnen 14a und 14b zwischen ihnen einen Graben 13, welcher in einer PSG Schicht 12 gebildet ist. Beide Aluminiumbahnen 14a und 14b sind auf der PSG Schicht 12 gebildet. Der Graben 13 hat eine kleine seitliche Länge (Breite) von beispielsweise 0,9 um und eine große Tiefe von 1,2 um, mit einem hohen Längenverhältnis von 1,33. Der Graben 13 erstreckt sich in die Tiefe in eine Richtung, welche ungefähr normal auf die Hauptebene des Substrates 6 steht, wobei er physisch zwischen den Aluminiumbahnen 14a und 14b liegt, welche er elektrisch isoliert. Die Breite des Grabens trennt die Bahnen. Die Länge des Grabens 13 wird in Fig. 5 als größer als die Breite der Aluminiumbahnen 14a und 14b gezeigt, sodaß die Kanten 13b der Mündung des Grabens 13, in der Länge des Grabens, über die Seitenkanten der Aluminiumbahnen 14a und 14b hinausstehen, wobei, wenn notwendig, eine größere Toleranz für das Ausrichten der Bahnen 14a und 14b mit dem Graben 13 vorgesehen wird. Die Seitenwand 13a des Grabens hat eine PSG Oberfläche, welche elektrisch isolierend ist, mit einem hohen Widerstand, ausreichend, um die elektrische Isolierung zwischen den zwei Aluminiumbahnen 14a und 14b aufrechtzuerhalten. Wenn der Graben 13 in der PSG Schicht 12 unter Verwendung einer Aluminium-Sputter-Ablagerung geöffnet wird, kann ein Problem insoferne auftreten, als die Seitenwand 13a teilweise und unerwünscht mit Aluminium während der Aluminium-Sputter-Ablagerung bedeckt wird. Das Problem ist jedoch nicht so kritisch wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Das deshalb, weil zumindest eine der Seitenwände 13a des Grabens 13 und seiner Bodenfläche vom Aufprallen des Aluminiumdampfes während des Aluminium-Sputter-Verfahrens aufgrund des Schatteneffektes des Aluminium-Sputter-Ablagerungsverfahrens abgeschattet werden. Aus Gründen ähnlich jenen bei der ersten Ausführungsform besitzt der Graben 13 wünschenswerterweise eine überhängende Seitenwand 13d, wie in der Querschnittsansicht von Fig. 7 gezeigt, was durch Anwendung eines Ätzverfahrens mit reaktivem Gas zum Bilden des Grabens erzielt werden kann, wie später beschrieben wird.
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Struktur gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, welche eine modifizierte Form der ersten Ausführungsform darstellt, in welcher die untere Aluminiumbahn der ersten Ausführungsform durch einen dotierten leitenden Bereich ersetzt ist. Wie in Fig. 8 gezeigt, wird in diesem Fall ein dotierter Bereich 16, welcher leitend ist, in einem Siliziumsubstrat 6 unmittelbar unterhalb eines Durchgangsloches 17 gebildet. Eine Aluminiumbahn 18 ist von dem dotierten Bereich 16 durch eine Schicht 15 aus Siliziumdioxid (SiO&sub2;) isoliert. Das Durchgangsloch 17 hat ein hohes Längenverhältnis und ist dadurch geeignet, als Leitungsverbindung zu wirken, um, wenn nötig, die Aluminiumbahn 18 mit dem dotierten Bereich 16 zu verbinden.
In den drei oben beschriebenen Ausführungsformen wird auf Aluminiumbahnen oder Aluminiumschichten Bezug genommen. Anstelle von Aluminium sind jedoch auch andere Aluminiumlegierungen, wie Aluminiumsilizium-Legierungen und Aluminiumkupfer-Legierungen, welche üblicherweise in Halbleiteranordnungen verwendet werden, anwendbar. Weiters können die PSG Schichten 9 und 12 in den oben beschriebenen Ausführungsformen durch andere Isolierungen, z.B. Oxidschichten, wie eine Schicht aus Siliziumdioxid (SiO&sub2;), ersetzt werden, wenn ihre Verwendung im Zusammenhang mit der für die Halbleiteranordnung angewandten Produktionstechnik als Ganzes erlaubt ist.
Die Fertigung und die Aktivierungsverfahren für aktivierbare Leitungsverbindungen, welche die vorliegende Erfindung verkörpern, werden nun beschrieben.
Die Fig. 9(a) bis 9(d) zeigen Fertigung und Aktivierung einer aktivierbaren Leitungsverbindung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 9(a) zeigt eine Stufe, welche erreicht wird, nachdem eine Schicht 7 aus Siliziumdioxid (SiO&sub2;) über einem Silizium(Si)-Substrat 6 gebildet ist, eine untere Aluminiumschicht ist über der Schicht 7 aus Siliziumdioxid (SiO&sub2;) gebildet, und anschließend wird die untere Aluminiumschicht strukturiert, um eine untere Aluminiumbahn 8 zu bilden. Weiters wird eine PSG Schicht 9 über der Aluminiumbahn 8 und der Schicht aus Siliziumdioxid (SiO&sub2;) gebildet. Eine Laminatstruktur wird so wie in Fig. 9 gezeigt, gebildet. Diese Struktur kann durch herkömmliche Technologie, welche auf diesem Gebiet angewendet wird, gebildet werden. In der Laminatstruktur von Fig. 9(a) werden die folgenden Schritte nacheinander vorgenommen:
(1) Ein Durchgangsloch 10 wird in der PSG Schicht 9 an einem spezifizierten Teil davon geöffnet, mit einer ausreichenden Tiefe, um die darunterliegende untere Aluminiumbahn 8 zu erreichen. Das Längenverhältnis (Tiefe/Durchmesser Verhältnis) des Durchgangsloches 10 wird größer als 1,0 eingestellt. Das Durchgangsloch 10 kann mit einem herkömmlichen Ätzverfahren mit reaktiven Ionen geöffnet werden, welches ein anisotropes Ätzverfahren ist, und geeignet, für im wesentlichen genaues Strukturieren.
(2) Dann wird über die obere Oberfläche der Struktur Aluminium gesputtert, um eine obere Aluminiumschicht zu bilden, welche danach strukturiert wird, um eine obere Bahn 11 zu bilden. Dazu wird die Struktur 6 in eine Reaktionskammer einer Vorrichtung zur Aluminium-Sputter- Ablagerung (nicht gezeigt) gestellt, in einem derartigen räumlichen Abstand von der Quelle des Aluminiumdampfes, daß Aluminiumdampf schiefwinkelig auf die Struktur aufprallt, wobei ein Schatteneffekt für das Durchgangsloch 10 vorgesehen wird, um sicherzustellen, daß die Oberfläche einer PSG Seitenwand des Durchgangsloches 10 von Aluminium nicht bedeckt wird. Nachfolgend wird die elektrische Isolierung zwischen der oberen Aluminiumschicht und der unteren Aluminiumbahn 8 gesichert. Der Winkel der Sputter-Richtung des Aluminiumdampfes zur Normalen auf die Hauptebene der PSG Schicht 9 sollte sorgfältig gewählt werden, abhängig vom Längenverhältnis des Durchgangsloches 10. In der erhaltenen strukturellen Konfiguration sind die untere Aluminiumbahn 8 und die obere Aluminiumschicht noch voneinander elektrisch isoliert. In der Folge wird die obere Aluminiumschicht auf herkömmliche Art strukturiert, um eine obere Aluminiumbahn 11 zu bilden, wie in Fig. 9(c) gezeigt.
(3) Danach wird, wenn eine elektrische Verbindung zwischen der oberen Aluminiumbahn 11 und dem unteren Aluminium 8 erforderlich ist, die Aluminiumschicht 11 von darüber mit einem Fleck eines Exzimerlaser-Impulses hoher Energie und enger Impulsbreite bestrahlt, wie durch die Pfeile L in Fig. 9(d) angezeigt. Der bestrahlte Teil der oberen Aluminiumbahn 11 wird sofort geschmolzen. Das geschmolzene Aluminium fließt in das Durchgangsloch 10, wobei es dieses vollständig auffüllt. Im Ergebnis werden die Aluminiumbahn 11 und die Aluminiumbahn 8 elektrisch verbunden. Die Verbindung ist dauerhaft stabil und zuverlässig.
Der angewendete Exzimerlaser kann zum Beispiel ein gepulster Ar F Exzimerlaser (Wellenlänge: 193 nm) mit einer Energiedichte von 10 J/cm² und einer Pulsbreite von 15 ns sein. In diesem Fall ist ein Pulsschuß genug, um die Leitungsverbindung 10 zu aktivieren. Ein Laserimpulsschuß so hoher Energiedichte und einer so engen Impulsbreite dient dazu, die thermische Diffusion auf einen kleinen Bereich in der Nähe des bestrahlten Zielteiles einzuschränken, wobei eine Beschädigung aufgrund von unerwünschten Temperaturerhöhungen abgewendet wird, wie z.B. Legieren von Aluminiumelementen mit benachbarten Siliziumelementen.
Ein Laserstrahl mit niedriger Energiedichte, unter 3 J/cm², ist nicht wirksam, um das Aluminium der entsprechenden Aluminiumbahn sofort zu schmelzen, und eine hohe Energiedichte über 15 J/cm² ist insofern schädlich, als die Aluminiumbahnen 8 und 11 beschädigt werden können. Dementsprechend ist eine Energiedichte im Bereich von 5 bis 12 J/cm² für die praktische Verwendung wünschenswert.
Ein länger dauernder Impuls (z.B. mit einer Breite von 1 us) oder ein stetiger Laserstrahl können auch Schäden verursachen und sind für die praktische Verwendung nicht geeignet.
Andere Arten von Exzimerlasern, wie Kr F&sub2; Exzimerlaser (Wellenlänge: 248 nm), Xe Exzimerlaser (Wellenlänge: 308 nm), sind für den Gebrauch auf diesem Gebiet erhältlich.
Ein Verfahren zur Fertigung einer aktivierbaren Leitungsverbindung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ähnlich jenem für die erste Ausführungsform. Dieses Verfahren wird kurz beschrieben. Eine Laminatstruktur umfassend eine PSG Schicht 12 und eine Schicht 7 aus Siliziumdioxid (SiO&sub2;) und ein Substrat 6 werden, wie in Fig. 10(a) gezeigt, gebildet. Dann wird ein Graben 13 in einem ausgewählten Teil der PSG Schicht 12 geöffnet, wobei ein herkömmliches Ätzverfahren mit reaktiven Ionen angewandt wird, wie in Fig. 10(b) gezeigt. Nachfolgend wird über der PSG Schicht 12 eine Aluminiumschicht gebildet. Danach wird die Aluminiumschicht strukturiert, um Aluminiumbahnen 14a und 14b zu bilden, welche vom Graben 13, wie in Fig. 10(c) gezeigt, durchquert werden. Die nachfolgende Aktivierung der Leitungsverbindung wird auf dieselbe Weise wie für die erste Ausführungsform durchgeführt, und eine weitere Beschreibung davon wird hier weggelassen. Fig. 10(d) zeigt den Zustand der Leitungsverbindung der zweiten Ausführungsform nach Aktivierung.
Wie bereits oben erwähnt, ist es wichtig, einen Teil der PSG Oberfläche der Seitenwand (10a, 10d) des Durchgangsloches (oder des Grabens 13a, 13d) zu sichern, welcher frei ist von Aluminiumablagerung.
Ein wirksames Verfahren, die isolierende Fähigkeit eines Durchgangsloches (oder Grabens) zu sichern, wird durch die Verwendung eines herkömmlichen Abhebungsverfahrens geboten, bei dem beispielsweise ein Fotolack-Harz verwendet wird. Das Durchgangsloch 10 (oder den Graben) wird vorher mit dem Harz gefüllt, vor der Aluminiumablagerung über dem Durchgangsloch (oder dem Graben), wobei eine Ablagerung von Aluminium an der Seitenwand verhindert wird. Danach wird das Ganze aus dem Durchgangsloch (oder dem Graben) entfernt.
Ein weiteres oben bereits beschriebenes Verfahren ist, das Durchgangsloch (oder den Graben) mit überhängenden Seitenwänden zu bilden, indem ein herkömmliches Ätzverfahren mit reaktivem Gas zum Öffnen des Durchgangsloches verwendet wird. Das angewandte Ätzgas ist beispielsweise eine Mischung aus Tetrafluorkohlenstoff (CF&sub4;) und Trifluormethan (CHF&sub3;). Da das Ätzverfahren prinzipiell isotrop und die Haftung zwischen einer Maske (nicht gezeigt) und der PSG Schicht 9 sehr stark ist, unterliegt das resultierende Durchgangsloch sogenanntem "Unterätzen", welches überhängende Seitenwände (10d, 13d), wie in Fig. 4 oder Fig. 7 gezeigt, liefert, was wirksam ist, der Seitenwand einen starken Schatteneffekt während der Aluminiumablagerung zu geben, mit dem Ergebnis, daß ein freier PSG Teil auf der Seitenwand gesichert ist.
Ein bestimmt wirksames Verfahren besteht darin, das Durchgangsloch nach dem Strukturieren der oberen Aluminiumbahn 11 zu öffnen. Dieses Verfahren wird mit Bezug auf die Figuren 11 beschrieben. Wie in Fig. 11(a) gezeigt, werden eine obere Aluminiumschicht 11a, eine PSG Schicht 9, eine untere Aluminiumbahn 8, eine Schicht 7 aus Siliziumdioxid (SiO&sub2;) und ein Siliziumsubstrat 6 wie dargestellt laminiert, gebildet durch herkömmliche Fertigungsverfahren für Halbleiteranordnungen. Die obere Aluminiumschicht 11a wird dann strukturiert, um eine obere Aluminiumbahn 11 zu bilden, wie in Fig. 11(b) gezeigt, wobei ein Durchgangslochmuster 10v mitten im Muster der oberen Aluminiumbahn 11 geöffnet wird, an einer vorbestimmten Stelle, unter Verwendung einer Maske (nicht gezeigt).
Dann wird die PSG Schicht 9 unmittelbar unterhalb des Durchgangslochmusters 10v mit einem herkömmlichen Ätzverfahren mit reaktiven Ionen geätzt, oder einem herkömmlichen Ätzverfahren mit reaktivem Gas, bis das gebildete Loch die darunterliegende untere Aluminiumbahn 8 erreicht. Das so geöffnete Durchgangsloch 10 besitzt eine Seitenwand 10a mit einer gänzlich freien PSG Oberfläche. Die Leitungsverbindung wird, wie in Fig. 11(c) gezeigt, vervollständigt. Das Aktivierungsverfahren für dieses Durchgangsloch 10 ist wie oben beschrieben, und die erhaltene aktivierte Verbindung ist in Fig. 11(d) gezeigt.
Ein Verfahren zur Fertigung einer aktivierbaren Leitungsverbindung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ähnlich jener der ersten Ausführungsform. Ihr Fertigungsverfahren wird daher nur kurz beschrieben. Eine Laminatstruktur umfassend eine Aluminiumschicht 14c, eine PSG Schicht 12, eine Schicht 7 aus Siliziumdioxid (SiO&sub2;) und ein Substrat 6, laminiert in der gezeigten Reihenfolge, wird, wie in Fig. 12(a) gezeigt, gebildet. Dann wird die Aluminiumschicht 14c strukturiert, um eine Aluminiumbahn 14 zu bilden, welche ein durchquerendes Schlitzmuster 13v umfaßt, das an einer Stelle angeordnet ist, wo ein Graben 13 angeordnet werden soll, wie in Fig. 12(b) gezeigt. Nachfolgend wird der Graben 13 in der PSG Schicht 12 unter dem Schlitz 13v geöffnet, indem ein herkömmliches trockenes Ätzverfahren angewandt wird, wie in Fig. 12(c) gezeigt. Im Ergebnis wird die Aluminiumbahn 14 vom Graben 13 durchquert und in zwei Aluminiumbahnen 14a und 14b getrennt, wie in Fig. 12(c) gezeigt. Da das nachfolgende Aktivierungsverfahren das gleiche ist, wie jenes der ersten Ausführungsform, wird seine weitere Beschreibung weggelassen. Fig. 12(d) stellt den Zustand der Leitungsverbindung nach ihrer Aktivierung dar.
Mit Bezug auf das Aktivierungsverfahren einer Leitungsverbindung der zweiten Ausführungsform sollte erwähnt werden, daß der Graben 13 eine wichtige Rolle bei der Erzielung einer zuverlässigen Verbindung zwischen den zugeordneten Aluminiumbahnen spielt. Das geschmolzene Aluminium fließt in den Graben, wobei der Graben 13 aufgefüllt und der Schnitteil zwischen den Bahnen eingeebnet wird. Die erhaltene Verbindung ist stark und stabil. Ohne Graben 13 würde Aluminium an den verbindenden Punkten in die Umgebung des vom Laserstrahl bestrahlten Teiles überfließen, was eine unzuverlässige Verbindung zwischen den zu verbindenden Bahnen ergibt.
Das Verfahren zur Fertigung einer Struktur gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das gleiche, wie jenes der ersten Ausführungsform, außer der vorausgehenden Bildung eines dotierten Bereiches 16 im Substrat 6.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird, wie oben beschrieben, eine aktivierbare Leitungsverbindung zwischen zwei Aluminiumbahnen in einer Halbleiteranordnung gebildet, welche voneinander durch eine Isolierschicht isoliert sind. Die Leitungsverbindung wird gebildet, indem ein Durchgangsloch oder ein Graben mit einem hohen Längenverhältnis angewendet wird, welcher in der Isolierschicht angeordnet ist. Wenn notwendig, werden die zwei Aluminiumbahnen leicht verbunden unter Verwendung eines einfachen Verfahrens, nämlich Bestrahlung mit einem Schuß eines Exzimerlaserstrahl-Impulses. Zusätzlich nimmt der Kontaktbereich (z.B. der Bereich des Durchgangsloches) eine kleine Fläche auf dem entsprechenden Siliziumsubstrat in Anspruch. Die isolierende Fähigkeit der Verbindung vor ihrer Aktivierung und die leitende Fähigkeit der Verbindung nach ihrer Aktivierung sind beide dauerhaft stabil und zuverlässig. Im Ergebnis kann eine Halbleiteranordnung mit einer hohen Integrationsdichte in einem Master-slice-System mit niedrigen Kosten und hoher Zuverlässigkeit produziert werden.
Die vorliegende Erfindung sieht vor und umfaßt innerhalb ihres Umfangs eine Leitungsverbindung in einer integrierten Halbleiterschaltung einer Halbleiteranordnung, in Kombination mit einer Mehrzahl von leitenden Bahnen einschließlich einer ersten leitenden Bahn und einer zweiten leitenden Bahn, welche elektrisch voneinander durch eine isolierende Schicht isoliert sind, welche zwischen den leitenden Bahnen in einem bestimmten Teil der Schaltung angeordnet ist, welche selektiv aktivierbar ist, um eine Leitungsverbindung zwischen den leitenden Bahnen vorzusehen, umfassend:
einen konkaven Teil mit einem hohen Längenverhältnis, welcher in der isolierenden Schicht gebildet ist, welcher die erste leitende Bahn und die zweite leitende Bahn physisch berührt und welcher die elektrische Isolierung zwischen der ersten und der zweiten leitenden Bahn aufrechterhält.
Der konkave Teil kann eine Mündungskante besitzen, welche die erste leitende Bahn und die zweite leitende Bahn an ihren voneinander getrennten Teilen berührt, und kann eine Innenoberfläche besitzen, welche genug isolierend ist, um eine elektrische Isolierung zwischen der ersten und der zweiten leitenden Bahn aufrechtzuerhalten.
Die erste leitende Bahn kann aus Metall, zum Beispiel aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, sein.
Die isolierende Schicht kann eine Schicht aus Phosphosilikat-Glas (PSG) oder eine Schicht aus Siliziumdioxid (SiO&sub2;) sein.
Die erste leitende Bahn und die zweite leitende Bahn können in einer zweischichtigen Anordnung angeordnet sein, wobei die isolierende Schicht zwischengeschaltet ist, wobei der konkave Teil ein Durchgangsloch ist, welches eine Seitenwand mit isolierender Oberfläche besitzt und eine obere Mündungskante und eine untere Mündungskante, welche die erste leitende Bahn und die zweite leitende Bahn entsprechend physisch berühren.
Das Durchgangsloch kann ein kreisförmiges Loch sein, mit einem Längenverhältnis, welches als Verhältnis der Tiefe zum inneren Durchmesser definiert ist, größer als 1,0.
Die Seitenwand des Durchgangsloches kann überhängend sein.
Die Oberfläche der zweiten Leitungsbahn kann an der unteren Mündung des Durchgangsloches freigelegt sein.
Die zweite Leitungsbahn kann auf einer isolierenden Schicht über einem Halbleitersubstrat der Halbleiteranordnung angeordnet sein.
Die zweite Leitungsbahn kann ein leitender dotierter Bereich sein, welcher in einem Halbleitersubstrat der Halbleiteranordnung gebildet ist.
Die erste leitende Bahn und die zweite leitende Bahn können auf der ersten isolierenden Schicht auf dem selben Niveau gebildet sein, wobei der konkave Teil ein Graben mit einer isolierenden Seitenwand und einer Mündungskante ist, welche in Kontakt steht mit der ersten leitenden Bahn und der zweiten leitenden Bahn an Teilen der Mündungskante, welche sich gegenüberstehen.
Der Graben kann ein Längenverhältnis besitzen, welches als Verhältnis der Tiefe zur seitlichen Breite des Grabens definiert ist, höher als 1,0.
Die Seitenwand des Grabens kann überhängend sein.
Die vorliegende Erfindung sieht auch vor und umfaßt innerhalb ihres Umfanges ein Verfahren zum Schaffen und Aktivieren einer Leitungsverbindung in einer integrierten Halbleiterschaltung einer Halbleiteranordnung, welche selektiv aktivierbar ist in Kombination mit einer Mehrzahl von leitenden Bahnen, welche durch eine erste isolierende Schicht voneinander elektrisch isoliert sind, welches Verfahren die Schritte umfaßt:
a) Bilden eines konkaven Teiles mit einem hohen Längenverhältnis in der ersten isolierenden Schicht an einem bestimmten Teil;
b) Bilden einer ersten leitenden Bahn aus Metall derart, daß die erste leitende Bahn durch den konkaven Teil von einer weiteren zweiten leitenden Bahn elektrisch isoliert ist, an welche die erste leitende Bahn verbunden werden soll; und
c) Aktivieren der leitenden Bahn, wenn eine Aktivierung erforderlich ist, durch lokales Erhitzen des konkaven Teiles und eines Bereichs in seiner Nähe, Schmelzen von Metall, welches in dem erhitzten Teil der ersten leitenden Bahn enthalten ist, Veranlassen des Metalls, in den konkaven Teil zu fließen, um den konkaven Teil mit dem Metall aufzufüllen und so eine leitende Bahn zwischen der ersten und der zweiten leitenden Bahn vorzusehen.
Die erste leitende Bahn kann aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gemacht sein.
Für das lokale Erhitzen kann ein Energiestrahlimpuls angewendet werden.
Der Energiestrahl kann ein Exzimerlaserstrahl sein.
Die Energiedichte des Exzimerlaserstrahls beträgt vorzugsweise zwischen 5 J/cm² und 12 J/cm².
Die erste leitende Bahn und die zweite leitende Bahn können in einer zweischichtigen Anordnung, in welche die erste isolierende Schicht eingeschoben ist, angeordnet werden, wobei der konkave Teil ein Durchgangsloch ist und wobei die zweite leitende Bahn aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gemacht ist, welche über einer isolierenden Schicht gebildet ist, die über einem Halbleitersubstrat gebildet ist, oder aus einem dotierten leitenden Bereich gemacht ist, welcher in dem Halbleitersubstrat ausgeführt ist.
Das obige Verfahren (a) kann vorsehen, daß das Durchgangsloch im ersten Isolator in einem bestimmten Teil so ausgeführt wird, daß das Durchgangsloch die darunterliegende zweite leitende Bahn erreicht, und
das obige Verfahren (b) kann umfassen, das Bilden einer Aluminium- oder Aluminiumlegierungs-Schicht über der zweiten isolierenden Schicht, welche das Durchgangsloch einschließt und Strukturieren der Schicht, um die erste Leitungsschicht fluchtend mit dem Durchgangsloch auszubilden, und so Schaffen einer Leitungsverbindung, welche im isolierenden Zustand ist.
Die erste leitende Bahn und die zweite leitende Bahn können auf der ersten isolierenden Schicht auf demselben Niveau angeordnet sein, wobei der konkave Teil ein Graben mit einer isolierenden Seitenwand ist.
In diesem Fall kann das Verfahren (a) das Bilden des Grabens im ersten Isolator am bestimmten Teil umfassen,
das obige Verfahren (b) kann umfassen das Bilden einer Aluminium- oder Aluminiumlegierungs-Schicht über der ersten isolierenden Schicht, welche den Graben einschließt und Strukturieren der Schicht, um die erste und die zweite leitende Bahn fluchtend mit dem Graben auszurichten, so, daß beide der ersten und der zweiten leitenden Bahn voneinander isoliert und die einander gegenüberliegenden Teile der Mündungsöffnung des Grabens entsprechend berühren.
Das Durchgangsloch oder der Graben können in der ersten isolierenden Schicht so ausgebildet sein, daß sie eine überhängende Seitenwand im Durchgangsloch oder im Graben besitzen, wobei ein isotropes reaktives Ätzverfahren angewandt wird.
Die vorliegende Erfindung sieht weiter vor und umfaßt innerhalb ihres Bereichs ein Verfahren zum Schaffen und Aktivieren einer Leitungsverbindung in einem integrierten Halbleiterschaltkreis einer Halbleiteranordnung, welche in Kombination mit einer Mehrzahl von leitenden Bahnen selektiv aktivierbar ist, welche voneinander durch eine erste isolierende Schicht elektrisch isoliert sind, welches Verfahren die Schritte umfaßt:
(a) Bilden einer ersten leitenden Bahn aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung über der ersten isolierenden Schicht, wobei die erste leitende Bahn eine Mündungsstruktur des konkaven Teiles an einem bestimmten Teil einschließt, wo die Leitungsverbindung angeordnet werden soll;
(b) Bilden eines konkaven Teiles mit einem hohen Längenverhältnis in der ersten isolierenden Schicht, unter Verwendung der Struktur der Mündung des konkaven Teiles am bestimmten Teil derart, daß die erste leitende Bahn durch den konkaven Teil von der zweiten leitenden Bahn isoliert ist, an welche die erste leitende Bahn verbunden werden soll; und
(c) Aktivieren der Leitungsverbindung, wenn eine Aktivierung erforderlich ist, durch lokales Erhitzen des konkaven Teiles und eines Bereichs in seiner Nähe, Schmelzen des im erhitzten Teil der ersten leitenden Bahn enthaltenen Metalls, Veranlassen des geschmolzenen Metalls in den konkaven Teil zu fließen, um den konkaven Teil mit dem Metall aufzufüllen, und so Vorsehen einer Leitungsverbindung zwischen der ersten und der zweiten leitenden Bahn.
Eine in einer isolierenden Schicht einer Halbleiteranordnung angeordnete Leitungsverbindung in Kombination mit einer Mehrzahl von Bahnen der Anordnung, welche elektrisch voneinander getrennt sind. Die Leitungsverbindung wird selektiv aktiviert, wobei die Bahnen mit einer leitenden Bahn versehen werden, und ist aktivierbar durch Schmelzen von Metall, welches in den Bahnen enthalten ist, durch Bestrahlen des Teiles in der Nähe der Verbindung mit einem Schuß eines Laserstrahlimpulses. Die Verbindung umfaßt ein Durchgangsloch oder einen Graben, welcher in der isolierenden Schicht in Abhängigkeit von der strukturellen Konfiguration der Anordnung angeordnet ist. Ein Verfahren zur Fertigung und Aktivierung der Leitungsverbindung wird vorgesehen.

Claims

1. Aktivierbare Leitungsverbindungs-Struktur in einer Halbleiteranordnung, welche Struktur in ihrer nicht aktivierten, nicht leitenden Konfiguration eine Lücke in einer Isolierschicht der Halbleiteranordnung umfaßt, über die sich leitungsfreie Teile der Anordnung einander gegenüberstehen, wobei die Lücke so ausgebildet ist, daß sich leitendes Material nicht in einem Ausmaß auf die inneren Wände der Lücke erstreckt, daß eine leitende Verbindung zwischen den Leitungsteilen errichtet wird, und so ausgebildet ist, daß bei Aktivierung der Verbindung leitendes Material von wenigstens einem der einander gegenüberstehenden leitenden Teile schmilzt und die Lücke füllt, um eine Leitungsverbindung zwischen den leitenden Teilen herzustellen.

2. Struktur wie in Anspruch 1 beansprucht, worin mindestens einer der sich gegenüberstehenden leitenden Teile, welcher bei Aktivierung schmilzt, aus Metall, z.B. aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, ist.

3. Struktur wie in Anspruch 1 oder 2 beansprucht, worin die isolierende Schicht aus Phosphosilikat-Glas (PSG) oder aus Siliziumdioxid ist.

4. Struktur wie in Anspruch 1, 2 oder 3 beansprucht, worin die einander gegenüberstehenden leitenden Teile Teile

Ansprüche:

1. Aktivierbare Leitungsverbindungs-Struktur in einer Halbleiteranordnung, welche Struktur in ihrer nicht aktivierten, nicht leitenden Konfiguration eine Lücke in einer Isolierschicht der Halbleiteranordnung umfaßt, über die sich leitungsfreie Teile der Anordnung einander gegenüberstehen, wobei die Lücke so ausgebildet ist, daß sich leitendes Material nicht in solch einem Ausmaß auf die inneren Wände der Lücke erstreckt, daß eine leitende Verbindung zwischen den Leitungsteilen hergestellt wird, und so ausgebildet ist, daß bei Aktivierung der Verbindung leitendes Material von wenigstens einem der einander gegenüberstehenden leitenden Teile schmilzt und die Lücke füllt, um eine Leitungsverbindung zwischen den leitenden Teilen herzustellen.

4. Struktur wie in Anspruch 1, 2 oder 3 beansprucht, worin die einander gegenüberstehenden leitenden Teile Teile von entsprechenden leitenden Schichten sind, eine über der isolierenden Schicht, eine unter der isolierenden Schicht, oder sie ein Teil einer leitenden Schicht über der isolierenden Schicht und ein Teil eines dotierten leitenden Substratbereichs der Anordnung unter der isolierenden Schicht sind, und worin die Lücke ein Durchgangsloch durch die isolierende Schicht ist.

5. Struktur wie in Anspruch 1, 2 oder 3 beansprucht, worin die einander gegenüberstehenden leitenden Teile beide auf einer oberen Oberfläche der isolierenden Schicht gebildet sind, und worin die Lücke ein Graben, Schlitz oder Loch in der isolierenden Schicht ist.

6. Struktur wie in irgendeinem vorhergehenden Anspruch beansprucht, worin die Seitenwände der Lücke, welche durch das Material der isolierenden Schicht definiert werden, überhängend sind.

7. Struktur wie in irgendeinem vorhergehenden Anspruch beansprucht, worin die Lücke ein Längenverhältnis besitzt, das ist das Verhältnis der Tiefe in die isolierende Schicht zur oberen Öffnungsbreite, von 1,0 oder mehr.

8. Verfahren zum Bilden und Aktivieren einer aktivierbaren Leitungsverbindungs-Struktur in einer Halbleiteranordnung, welche Methode umfaßt:

Bilden einer Lücke in einer Isolierschicht der Anordnung mit einander über der Lücke gegenüberstehenden, leitenden Teilen der Anordnung, um eine nicht leitende, nicht aktivierte Verbindungsstruktur vorzusehen, wobei die Lücke so ausgebildet ist, daß sich leitendes Material nicht in solch einem Ausmaß auf die inneren Wände der Lücke erstreckt, daß eine leitende Verbindung zwischen den leitenden Teilen hergestellt wird,

und Aktivieren der Verbindungsstruktur durch lokale Erwärmung eines Bereiches in der Nähe der Lücke so, daß leitendes Material von zumindest einem der leitenden Teile schmilzt und die Lücke füllt, um eine Leitungsverbindung zwischen den leitenden Teilen herzustellen.

9. Verfahren wie in Anspruch 8 beansprucht, worin das lokale Erhitzen unter Verwendung eines Energiestrahl-Impulses erreicht wird, z.B. eines Exzimerlaserstrahl-Impulses.

10. Verfahren wie in Anspruch 9 beansprucht, worin ein Exzimerlaserstrahl-Impuls mit einer Energiedichte im Bereich von 5 J/cm² bis 12 J/cm² angewendet wird.

11. Verfahren wie in einem der Ansprüche 8 bis 10 beansprucht, worin die isolierende Schicht über einem der leitenden Teile gebildet ist, welcher einer leitenden Schicht oder einer dotierten leitenden Anordnung des Substratbereiches angehört, und worin der andere leitende Teil Teil einer leitenden Schicht ist, welche über der isolierenden Schicht gebildet ist, wobei die Lücke als Durchgangsloch durch die isolierende Schicht ausgeführt ist.

12. Verfahren wie in irgendeinem der Ansprüche 8 bis 10 beansprucht, worin die leitenden Teile Teile einer leitenden Schicht sind, welche über der isolierenden Schicht gebildet ist und worin die Lücke als in der isolierenden Schicht gebildeter Graben, Schlitz oder Loch ausgeführt ist.

13. Verfahren wie in irgendeinem der Ansprüche 8 bis 12 beansprucht, worin die Seitenwände der Lücke, definiert durch das Material der isolierenden Schicht, so ausgeführt sind, daß sie überhängend sind, unter Anwendung eines isotropen reaktiven Ätzverfahrens.

14. Verfahren wie in irgendeinem der Ansprüche 8 bis 13 beansprucht, worin die Lücke in der isolierenden Schicht vor der Bildung der leitenden Schicht über der isolierenden Schicht gebildet wird.

15. Verfahren wie in irgendeinem der Ansprüche 8 bis 13 beansprucht, worin die Lücke in der isolierenden Schicht nach der Bildung der leitenden Schicht über der isolierenden Schicht gebildet wird, unter Verwendung einer Öffnung, welche in der leitenden Schicht als ein Muster zum Ätzen der Lücke in die isolierende Schicht vorgesehen ist.