JP2006041257A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ヒューズの飛び散りを原因とする、回路素子、配線、及び半導体基板に対する損傷を防止できる半導体装置を提供する。
【解決手段】 表面に回路素子が設けられた半導体基板上に絶縁層が形成され、絶縁層上にレーザートリミングされるヒューズが形成され、ヒューズ上に保護膜が形成されてなる半導体装置であって、ヒューズ近傍に少なくとも１以上の空洞を形成してなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体ＩＣにおける配線層をレーザートリミングする半導体装置に関する。

従来、半導体装置において、メタル配線層をレーザー照射により溶断する際に発生するガスにより、レーザー照射をした部分のメタルが爆発し、半導体基板表面にダメージを与える。例えば、図５（ａ）に示すように、レーザー照射（又は電圧印加）によって切断されるヒューズ７にレーザー６が照射される（又は電圧印加される）と、図５（ｂ）に示すように、ヒューズ７の一部がガス化したり、飛び散ったりするので、歩留まりを低下させるという問題があった。

上記問題を解決する従来技術例として、図４に示すように、トリミングされる配線層４の近傍の保護膜３に開口部を形成することで、レーザートリミング時の発生ガス５を外部へ放出し、ダメージの軽減を計る「半導体装置」がある（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−１２９７３９号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の発明では、トリミング時に発生したガスについてはレーザー照射時にできる保護膜の開口部分を通って放出されるが、飛び散りについてはヒューズ近傍に残存し、酷い場合には素子の動作を妨げたり、信頼性の低下を招いたりする。特にウエハ状態ではなく、パッケージに実装後トリミングするものについてはガス化が困難なことから、飛び散りによる損傷が顕著である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ヒューズの飛び散りを空洞で吸収することにより、回路素子、配線、及び半導体基板に対する損傷を防止できる半導体装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、請求項１記載の発明は、表面に回路素子が設けられた半導体基板上に絶縁層が形成され、絶縁層上にレーザートリミングされるヒューズが形成され、ヒューズ上に保護膜が形成されてなる半導体装置であって、ヒューズ近傍に少なくとも１以上の空洞を形成してなることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、少なくとも１以上の空洞は、ヒューズに直接接する位置に形成されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、少なくとも１以上の空洞は、絶縁層内又は保護膜内に形成されることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、少なくとも１以上の空洞は、絶縁層の段差の利用、エッチング、又は物理的研磨のうちいずれかの方法を用いて成形されることを特徴とする。

本発明によれば、ヒューズの飛び散りがヒューズ近傍に形成された空洞に吸収されるので、回路素子や配線、半導体基板に対する損傷を防止することができ、歩留り及び信頼性の向上が可能になる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

まず、本実施例の半導体装置の内部構成について詳細に説明する。本実施例の半導体装置の側断面図である図１に示すように、トランジスタ等の回路素子が形成された半導体基板１上に、酸化膜等の絶縁層２が形成され、この絶縁層２上にヒューズ７が備えられている。そして、ヒューズ７と絶縁層２の周りをパッシべーション膜等の保護膜３が覆っている。なお、本実施例のヒューズ７は、配線層の一部がヒューズとして構成されたものであるが、ヒューズ部分のみを別に構成し、配線層と電気的に接続してもよい。

ヒューズ７の近傍には、レーザー照射時のヒューズの飛び散りを吸収するための空洞８が設けられている。空洞８の形成場所は、ヒューズ７と直接接する位置であれば、図１に示す位置に限られない。また、形成する空洞の数についても、本実施例は１つであるが、これに限られない。

次に、空洞８の形成方法について図２を参照して詳細に説明する。図２（ａ）は、ポリシリコン成膜・レジスト塗布後を示しており、絶縁層２上にヒューズ（ポリシリコンヒューズ）７を成膜し、そのヒューズ７上にレジスト９を塗布する。

図２（ｂ）は、レジストパターニング後を示しており、ヒューズ７上に塗布されたレジスト９のパターニングを行う。

図２（ｃ）は、ポリシリコンパターニング後を示しており、レジスト９のパターニング後、ヒューズ７のパターニングを行う。

図２（ｄ）は、レジスト除去後を示しており、ヒューズ７のパターニング後、ヒューズ７上に塗布されたレジスト９の除去を行う。

図２（ｅ）は、保護膜成膜後を示しており、レジスト９の除去後、ヒューズ７及び絶縁層２上を保護膜３で覆う。以上説明した方法により、ヒューズ７と保護膜３との間に空洞８が形成される。

次に、本発明の実施例２について図３を参照して詳細に説明する。
上記実施例１では、ヒューズ７と直接接する位置に空洞８を形成したが、本実施例では、図３に示すように、空洞８をヒューズ７の下方の絶縁層２に形成する。なお、空洞８の形成位置は、ヒューズ７の下層に限られず、ヒューズ７の上層に位置しても良いし、飛び散りの勢いで突き破れるような膜であればヒューズ７と直接接する必要は無い。

実施例１及び実施例２における空洞８の形成については、絶縁層２の段差を利用したり、エッチングで成形したりするのが最も一般的であるが、これらに限られず、物理的研磨や他の方法でも成形可能である。

以上、本発明の各実施例によれば、ヒューズの飛び散りは、ヒューズ近傍に形成された空洞に吸収されるので、素子や配線、半導体基板に対する損傷を防止することができ、歩留り及び信頼性の向上が可能になる。

以上、本発明の実施例について説明したが、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。

本発明の実施例１に係る半導体装置の構成を示す断面図である。 本発明の実施例１に係る半導体装置の空洞成形の順序を示す断面図である。 本発明の実施例２に係る半導体装置の構成を示す断面図である。 従来の半導体装置の構成を示す断面図である。 従来の半導体装置の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 半導体基板
２ 絶縁層
３ 保護膜
４ 配線層
５ ガス
６ レーザー
７ ヒューズ
８ 空洞
９ レジスタ

Claims (4)

1. 表面に回路素子が設けられた半導体基板上に絶縁層が形成され、該絶縁層上にレーザートリミングされるヒューズが形成され、該ヒューズ上に保護膜が形成されてなる半導体装置であって、
   前記ヒューズ近傍に少なくとも１以上の空洞を形成してなることを特徴とする半導体装置。
2. 前記少なくとも１以上の空洞は、前記ヒューズに直接接する位置に形成されることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
3. 前記少なくとも１以上の空洞は、前記絶縁層内又は前記保護膜内に形成されることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
4. 前記少なくとも１以上の空洞は、前記絶縁層の段差の利用、エッチング、又は物理的研磨のうちいずれかの方法を用いて成形されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体装置。

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