JP2007266304A - ヒューズの切断方法及びヒューズ回路装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒューズを覆う保護膜を十分な膜厚に形成するも、工程増を招くことなく極めて簡易にしかも確実に所望のヒューズを切断することを可能とする。
【解決手段】先ず、保護膜２のヒューズ２２に整合した部位に保護膜２４への吸収に適合した短波長に調節された短いパルス幅の第１のレーザ光を照射し、ヒューズ２２の切断に最適な膜厚となるように、保護膜２４に第１の径Ｒ１の開口２４ａを形成する。続いて、開口２４ａ内に、ヒューズ２２への吸収に適合した長波長に調節された長いパルス幅のレーザ光を照射し、ヒューズ２２を切断する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ヒューズをレーザ光照射により切断する方法、及びレーザ光照射により切断されたヒューズを有するヒューズ回路装置に関する。

電子機器、例えばＬＳＩ内に設けられたヒューズを切断する方法としては、ヒューズを電気的に熔断する方法、ヒューズの情報を半導体チップ内のＲＯＭに記憶させる方法等、多種存在するが、最も一般的に用いられている方法は、いわゆるレーザリペア装置を用いた切断方法（レーザリペア方法）である。

レーザリペア方法は、切断対象となるヒューズにスポット状のレーザ光を照射し、照射部分を蒸発させて除去して切断する手法であって、半導体チップ内に簡易なヒューズ切断判定回路とヒューズ回路とを配設するだけで良く、設計上の負担も少ない。この方法を用いる場合、半導体チップの試験時においても、ヒューズ用の電源を用意する必要はない。ヒューズの切断に際しては、高速でレーザ光照射動作を行うレーザリペア装置の登場により、スループットも遜色ない等、利点が多く、現在のところ主流のヒューズ切断方法となっている。ヒューズの材料には、ＷやＡｌ等の金属が用いられる。

レーザリペア方法が適用されるヒューズ回路の一例を図１０に示す。
このヒューズ回路は、図１０（ａ）に示すように、シリコン酸化膜等の下地膜１０１上に各種配線と共にヒューズ１０２がパターン形成されており、ヒューズ１０２の側部を例えば低誘電率絶縁物により埋め込んでなる層間絶縁膜１０３と、ヒューズ１０２及び層間絶縁膜１０３を覆うシリコン酸化膜等の保護膜１０４が形成され、構成されている。

このヒューズ回路のヒューズ１０２を切断するには、図１０（ｂ）に示すように、レーザ光を保護膜１０４のヒューズ１０２に整合した部位に照射する。このとき、保護膜１０４はレーザ光の照射部位で保護膜材料が蒸発して除去され、保護膜１０４にはヒューズ１０２へ向かって徐々に径が狭くなるテーパ状の側壁に開口１０４ａが形成されるとともに、ヒューズ１０２が切断される。

特開２００４−１１１４２０号公報 特開２０００−２４３８４５号公報 特開昭６３−１３６５４５号公報

レーザリペア方法は、主流のヒューズ切断方法として普及している方式であるが、以下で説明するように、実際上、図１０（ｂ）のようにヒューズの理想的な切断状態を得ることは困難である。

図１１（ａ）に示すように、保護膜１０４に膜厚のばらつきが生じて、あるヒューズ１０２上で保護膜１０４が薄過ぎると、例えば他のヒューズ１０２を切断する際の影響等を受けて保護膜１０４の薄い部分が損傷し、ひいては当該ヒューズ１０２が損傷する。そのため、全てのヒューズ１０２上で保護膜１０４のある程度の膜厚を確保すべく、保護膜１０４を厚く形成する必要がある。

ところが、保護膜１０４を厚く形成すると、図１１（ｂ）に示すように、あるヒューズ１０２上で保護膜１０４が厚過ぎると、ヒューズ１０２を完全に切断することができない場合があるという問題が生じる。ここで、ヒューズ１０２を確実に切断すべく、レーザ光強度を大きくすれば、図１１（ｃ）に示すように、下地膜１０１までレーザ光が浸透し、下地膜１０１が損傷を受ける虞がある。図１１（ｃ）では、この損傷をダメージ１０１ａと図示する。

そこで、保護膜の膜厚を制御し、レーザ光によりヒューズを切断するに適した膜厚に保護膜を調節することが提案されている。具体的には、図１２に示すように、保護膜１０４を厚く形成しておき、保護膜１０４のヒューズ１０２上の部分をエッチングマスク１０５を用いてエッチングし、当該部分を所望の膜厚に調節する。また、特許文献１のように、保護膜上にエッチングストッパー膜を追加形成して、保護膜の上層膜のエッチング時に保護膜がエッチングされることを防止し、保護膜をレーザ光によりヒューズを切断するに適した膜厚に保持する技術も提案されている。

しかしながら、保護膜の膜厚制御のため、図１２の手法では、保護膜１０４のヒューズ１０２上の部分をエッチングするという工程が加わり、特許文献１の手法ではエッチングストッパー膜を形成するという工程が加わる。これらの工程は、レーザリペア工程と異なる別工程であり、工程数の増加・煩雑化を免れない。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヒューズを覆う保護膜を十分な膜厚に形成するも、工程増を招くことなく極めて簡易にしかも確実に所望のヒューズを切断することを可能とする、信頼性の高いヒューズ回路装置及びヒューズの切断方法を提供することを目的とする。

本発明のヒューズの切断方法は、基板の上方に、ヒューズと、前記ヒューズを覆う保護膜とが形成された状態で、前記ヒューズにレーザ光を照射することにより、当該ヒューズを切断する方法であって、前記保護膜への吸収に適合した第１の波長に調節された第１のレーザ光を前記保護膜に照射し、当該保護膜の少なくとも上層部分を蒸発させて除去する第１の工程と、前記第１の波長と異なり、前記ヒューズへの吸収に適合した第２の波長に調節された第２のレーザ光を少なくとも前記ヒューズに照射し、当該ヒューズの一部を蒸発させて切断する第２の工程とを含む。

本発明のヒューズ回路装置は、基板と、前記基板の上方に形成された複数のヒューズと、
複数の前記ヒューズを覆うように形成された保護膜とを含み、前記保護膜は、複数の前記ヒューズのうち切断対象とされた前記ヒューズの一部が露出するように、当該ヒューズに対応したスポット状の開口を有しており、前記開口の側壁の少なくとも上部が第１の径とされており、前記切断対象とされた前記ヒューズは、前記開口内において、スポット状に前記第１の径よりも小さい第２の径で切断されていることを特徴とするヒューズ回路装置。

本発明によれば、ヒューズを覆う保護膜を十分な膜厚に形成するも、工程増を招くことなく極めて簡易にしかも確実に所望のヒューズを切断することを可能とする、信頼性の高いヒューズ回路装置及びヒューズの切断方法が実現する。

−本発明の基本骨子−
本発明者は、保護膜を厚く形成し、全てのヒューズをこの厚い保護膜で保護した状態としておき、切断対象となるヒューズについて、工程増を招くことなく、保護膜の当該切断対象のヒューズを覆う部分のみを薄く加工すべく鋭意検討し、本発明に想到した。

本発明では、切断対象となるヒューズについて、保護膜への吸収に適合した第１の波長に調節された第１のレーザ光を保護膜に照射し、当該保護膜の少なくとも上層部分を蒸発させて除去する第１の工程と、第１の波長と異なり、ヒューズへの吸収に適合した第２の波長に調節された第２のレーザ光を少なくともヒューズに照射し、当該ヒューズの一部を蒸発させて切断する第２の工程とを実行する。

この手法では、ヒューズの切断前には、各ヒューズ上には充分な膜厚の確保された保護膜が形成されている。第１の工程では、保護膜への吸収に適合した第１のレーザ光を照射するため、保護膜を所望の膜厚まで確実に蒸発除去することができる。切断対象であるヒューズ上では、この第１の工程により、保護膜が当該ヒューズの切断に最適な膜厚（保護膜の当該ヒューズの部分を全て除去する場合も含む。）に調節されているため、続く第２の工程でヒューズへの吸収に適合した第２のレーザ光を照射することにより、下地膜等へのダメージを可及的に抑えた状態でヒューズを確実に切断することができる。

即ち本発明では、切断対象でないヒューズ上には充分な膜厚の保護膜が確保されるとともに、切断対象であるヒューズのみについて、切断に最適な膜厚に保護膜を調節することが可能となり、切断対象であるヒューズを確実に切断できるとともに、切断時における下地膜へのダメージを抑止することもできる。

なお、特許文献２には、保護膜上にレーザ光の吸収を助長するレーザ吸収層を形成し、この状態レーザ光を照射してヒューズを切断する技術が開示されている。しかしながらこの場合、レーザ吸収層の形成、及びヒューズ切断後のレーザ吸収層の除去という工程が付加されるため、当然に工程増を招く。

また、特許文献３には、異なる２種類の波長のレーザ光を照射できるレーザ装置が開示されているが、本発明のようなヒューズ回路に適用する記載、又はこれを示唆する記載は皆無である。

−本発明を適用した好適な諸実施形態−
以下、本発明を半導体装置に適用した好適な諸実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による半導体装置の構成を示す概略断面図である。
本実施形態では、素子領域に例えばＭＯＳトランジスタが形成され、これと共にヒューズ回路を有してなる半導体装置を例示する。図１においては、右側にＭＯＳトランジスタ１０を備えた素子領域１を、左側にヒューズ回路２０を備えたヒューズ領域２をそれぞれ示している。ヒューズ領域２では、２つのヒューズ回路２０を代表して示しており、例えば左側のヒューズ回路２０が切断対象となるものであり、右側のヒューズ回路２０が非切断対象となるものである。

ＭＯＳトランジスタ１０は、シリコン半導体基板１１に素子分離構造（ここではＳＴＩ（Shallow trench Isolation）素子分離構造）１２が形成され、この素子分離構造１２により画定された活性領域上に薄いゲート絶縁膜１３を介してゲート電極１４がパターン形成されており、ゲート電極１４の両側壁にサイドウォール絶縁膜１５が形成されている。そして、素子活性領域におけるゲート電極１４の両側の表層部分には、サイドウォール絶縁膜１５に整合した部位に不純物がイオン注入されてなるＬＤＤ領域１６が、ゲート電極１４に整合した部位に不純物がイオン注入され、ＬＤＤ領域１６と一部重畳されてなるソース／ドレイン領域１７が形成されている。ここで、ＬＤＤ領域１６及びソース／ドレイン１７の不純物としては、ＭＯＳトランジスタ１０がｎ型であれば例えばリン（Ｐ⁺）や砒素（Ａｓ⁺）、ｐ型であれば例えばホウ素（Ｂ⁺）が用いられる。

そして、ＭＯＳトランジスタ１０を覆うように層間絶縁膜１８が形成され、この層間絶縁膜１８内にはソース／ドレイン１７と電気的に接続される、例えばＡｌ−Ｃｕを材料としてなる配線構造１９が形成されている。ここで、例えば配線構造１９の一部１９ａが、後述のヒューズ２２と電気的に接続されている。

ヒューズ回路２０は、半導体基板１１上に下地膜２１が形成され、この下地膜２１上に配線構造１９と共にヒューズ２２がパターン形成されている。そして、ヒューズ２２の側部を埋め込んでなる層間絶縁膜２３と、ヒューズ２２及び層間絶縁膜２３を覆うシリコン酸化膜等を材料とする保護膜２４が形成され、構成されている。

下地膜２１は、半導体基板１１上に、ＣＶＤ法等により例えばシリコン酸化膜が膜厚５００ｎｍ程度に堆積され、形成されている。

ヒューズ２２は、少なくともＡｌを含有する金属、少なくともＷを含有する金属、少なくともＣｕを含有する金属、及び多結晶シリコンのうちの１種、ここでは例えば配線構造１９と同様にＡｌ−Ｃｕを材料として、スパッタ法等により例えば膜厚５００ｎｍ〜１５００ｎｍ程度に形成されている。このヒューズ２２は、素子領域１の例えば配線構造１９の一部１９ａと電気的に接続されている。ここで、ヒューズ２２の材料として、例えば多結晶シリコンを選択した場合、ゲート電極１４等と同工程で同時形成することも可能である。

層間絶縁膜２３は、例えば低誘電率絶縁物であるＳｉＯＣを材料として、ＣＶＤ法等により形成されている。この層間絶縁膜２３は、ヒューズ２２を覆うように下地膜２１上に堆積されたＳｉＯＣを、例えばＣＭＰ法によりヒューズ２２を研磨ストッパーとして研磨してなるものである。

保護膜２４は、各ヒューズ２２を覆うように、ＣＶＤ法等により例えばシリコン酸化膜（又はシリコン酸化膜とシリコン窒化膜との積層構造）が層間絶縁膜２３上に堆積されて形成されている。この保護膜２４は、各ヒューズ２２上で、所定のヒューズ２２の切断時に、非切断対象のヒューズ２２がレーザ照射等の影響を受けないための十分な膜厚、例えば１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度、ここでは３００ｎｍ程度に形成されている。

図２は、ヒューズ回路２０のヒューズ２２をレーザリペア方法により切断する手順を示す概略断面図である。
先ず、図２（ａ）に示すように、切断対象となるヒューズ２２（図示の例では、ヒューズ領域２の左側のヒューズ２２）に対して、保護膜２のヒューズ２２に整合した部位に第１のレーザ光を照射する（ステップＳ１）。第１のレーザ光は、保護膜２４への吸収に適合した第１の波長（短波長）に調節されており、短いパルス幅で断続的に照射される。本実施形態では、保護膜２４のヒューズ２２上における部分が、ヒューズ２２の切断に最適な膜厚ｔ
となるように、保護膜２４が第１のレーザ光の照射部位で蒸発して保護膜２４の上層部分に第１のレーザ光のスポット径である第１の径Ｄ１の開口２４ａが形成されるまで、第１のレーザ光の照射を継続して行う。具体的には、レーザとしてＹＡＧレーザを用い、第１の波長として０．５μｍ程度とされた第１のレーザ光を照射する。

続いて、図２（ｂ）に示すように、切断対象となるヒューズ２２（図示の例では、ヒューズ領域２の左側のヒューズ２２）に対して、開口２４ａ内に残存する保護膜２４のヒューズ２２に整合した部位に第２のレーザ光を照射する（ステップＳ２）。第２のレーザ光は、ヒューズ２２への吸収に適合した第２の波長（第１の波長よりも長波長）に調節されており、第１のレーザ光よりも長いパルス幅で断続的に照射される。具体的には、レーザとしてＹＬＦレーザを用い、第２の波長として１．３μｍ程度とされた第２のレーザ光を照射する。

第２のレーザ光の照射により、図２（ｂ）と共に図３（切断対象であるヒューズ２２を拡大して示す概略平面図）に示すように、先ず開口２４ａの底面に残存する保護膜２に、ヒューズ２２へ向かって徐々に径が狭くなるテーパ状の側壁となるように、開口２４ａに続く開口２４ｂが形成される。引き続き、第２のレーザ光のスポット径である第２の径Ｄ２（第１の径Ｄ１よりも小さい）でヒューズ２２が蒸発除去され、切断される。

本実施形態では、図２（ｂ）及び図３に示す各ヒューズ回路２０を備えたヒューズ領域２を、本発明のヒューズ回路装置の一例として開示する。

本実施形態では、２２の切断前には、各ヒューズ２２上には充分な膜厚の確保された保護膜２４が形成されている。ステップＳ１では、保護膜２４への吸収に適合した第１のレーザ光を照射するため、保護膜２４を所望の膜厚まで確実に蒸発除去することができる。切断対象であるヒューズ２２上では、このステップＳ１により、保護膜２４が当該ヒューズ２２の切断に最適な膜厚に調節されているため、続くステップＳ２でヒューズ２２への吸収に適合した第２のレーザ光を照射することにより、下地膜２１等へのダメージを可及的に抑えた状態でヒューズ２２を確実に切断することができる。

本実施形態では、ヒューズ領域２は、複数のヒューズ回路２０が設けられてなり、複数のヒューズ２２を覆う保護膜２４が形成された状態とされている。
ここで、複数のヒューズ２２のうち、切断対象とするヒューズ２２を有するヒューズ領域２０毎に、ステップＳ１とステップＳ２とを連続して実行する。即ち、切断対象とするヒューズ２２を有する各ヒューズ領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃとした場合、図４（ａ）に示すように、先ずヒューズ領域２０ａにステップＳ１とステップＳ２とを連続して実行する。次に、図４（ｂ）に示すように、ヒューズ領域２０ｂにステップＳ１とステップＳ２とを連続して実行する。そして、図４（ｃ）に示すように、ヒューズ領域２０ｃにステップＳ１とステップＳ２とを連続して実行する。なお勿論、ヒューズ領域２０ａ〜２０ｃへのステップＳ１，Ｓ２の適用は順不同である。

また、図４（ａ）〜図４（ｃ）を行う代わりに、図５（ａ）に示すように、複数のヒューズ２２のうち、切断対象とする各ヒューズ領域２０毎（ヒューズ領域２０ａ〜２０ｃ）に一斉にステップＳ１を実行した後、図５（ｂ）に示すように、各ヒューズ領域２０毎（ヒューズ領域２０ａ〜２０ｃ）に一斉にステップＳ２を実行するようにしても良い。

以上説明したように、本実施形態によれば、ヒューズ２２を覆う保護膜２４を十分な膜厚に形成するも、工程増を招くことなく極めて簡易にしかも確実に所望のヒューズ２２を切断することを可能とする、信頼性の高いヒューズ回路（ヒューズ領域２０）及びヒューズリペア方法が実現する。

（第２の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、半導体装置及びレーザリペア方法を開示するが、これらの態様が若干異なる点で相違する。本実施形態においても、図１に示す半導体装置を対象としてレーザリペアを実行する。なお、第１の実施形態と同様の構成部材等については同符号を付す。

図６は、ヒューズ回路２０のヒューズ２２をレーザリペア方法により切断する手順を示す概略断面図である。
先ず、図６（ａ）に示すように、切断対象となるヒューズ２２（図示の例では、ヒューズ領域２の左側のヒューズ２２）に対して、保護膜２のヒューズ２２に整合した部位に第１のレーザ光を照射する（ステップＳ１１）。第１のレーザ光は、保護膜２４への吸収に適合した第１の波長（短波長）に調節されており、短いパルス幅で断続的に照射される。本実施形態では、保護膜２４のヒューズ２２上における部分が完全に除去されるように、保護膜２４が第１のレーザ光の照射部位で蒸発して、ヒューズ２２の表面の一部を露出させる第１のレーザ光のスポット径である第１の径Ｒ１の開口２４ｃが形成されるまで、第１のレーザ光の照射を継続して行う。具体的には、レーザとしてＹＡＧレーザを用い、第１の波長として０．５μｍ程度とされた第１のレーザ光を照射する。

続いて、図６（ｂ）に示すように、開口２４ｃの底面に露出する、切断対象となるヒューズ２２（図示の例では、ヒューズ領域２の左側のヒューズ２２）に対して、第２のレーザ光を照射する（ステップＳ１２）。第２のレーザ光は、ヒューズ２２への吸収に適合した第２の波長（第１の波長よりも長波長）に調節されており、第１のレーザ光よりも長いパルス幅で断続的に照射される。具体的には、レーザとしてＹＬＦレーザを用い、第２の波長として１．３μｍ程度とされた第２のレーザ光を照射する。

第２のレーザ光の照射により、図６（ｂ）と共に図７（切断対象であるヒューズ２２を拡大して示す概略平面図）に示すように、第２のレーザ光のスポット径である第２の径Ｒ２（第１の径Ｒ１よりも小さい）にヒューズ２２が蒸発除去され、切断される。

本実施形態では、図６（ｂ）及び図７に示す各ヒューズ回路２０を備えたヒューズ領域２を、本発明のヒューズ回路装置の一例として開示する。

本実施形態では、２２の切断前には、各ヒューズ２２上には充分な膜厚の確保された保護膜２４が形成されている。ステップＳ１１では、保護膜２４への吸収に適合した第１のレーザ光を照射するため、照射部位で保護膜２４を確実に蒸発除去することができる。このステップＳ１１により、切断対象であるヒューズ２２の表面の一部が露出するため、続くステップＳ１２でヒューズ２２への吸収に適合した第２のレーザ光を照射することにより、下地膜２１等へのダメージを可及的に抑えた状態でヒューズ２２を確実に切断することができる。

本実施形態では、ヒューズ領域２は、複数のヒューズ回路２０が設けられてなり、複数のヒューズ２２を覆う保護膜２４が形成された状態とされている。
ここで、複数のヒューズ２２のうち、切断対象とするヒューズ２２を有するヒューズ領域２０毎に、ステップＳ１１とステップＳ１２とを連続して実行する。即ち、切断対象とするヒューズ２２を有する各ヒューズ領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃとした場合、図８（ａ）に示すように、先ずヒューズ領域２０ａにステップＳ１１とステップＳ１２とを連続して実行する。次に、図８（ｂ）に示すように、ヒューズ領域２０ｂにステップＳ１１とステップＳ１２とを連続して実行する。そして、図８（ｃ）に示すように、ヒューズ領域２０ｃにステップＳ１１とステップＳ１２とを連続して実行する。なお勿論、ヒューズ領域２０ａ〜２０ｃへのステップＳ１１，Ｓ１２の適用は順不同である。

また、図８（ａ）〜図８（ｃ）を行う代わりに、図９（ａ）に示すように、複数のヒューズ２２のうち、切断対象とする各ヒューズ領域２０毎（ヒューズ領域２０ａ〜２０ｃ）に一斉にステップＳ１１を実行した後、図９（ｂ）に示すように、各ヒューズ領域２０毎（ヒューズ領域２０ａ〜２０ｃ）に一斉にステップＳ１２を実行するようにしても良い。

以上説明したように、本実施形態によれば、ヒューズ２２を覆う保護膜２４を十分な膜厚に形成するも、工程増を招くことなく極めて簡易にしかも確実に所望のヒューズ２２を切断することを可能とする、信頼性の高いヒューズ回路（ヒューズ領域２０）及びヒューズリペア方法が実現する。

なお、第１及び第２の実施形態では、レーザスペアの対象として、ＭＯＳトランジスタを有する半導体装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、他の半導体素子（半導体メモリ等）を有する半導体装置や、ガラス基板上に形成される各種装置等、配線構造を有してヒューズ回路を設けることができるものであれば、本発明は適用可能である。

以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。

（付記１）基板の上方に、ヒューズと、前記ヒューズを覆う保護膜とが形成された状態で、前記ヒューズにレーザ光を照射することにより、当該ヒューズを切断する方法であって、
前記保護膜への吸収に適合した第１の波長に調節された第１のレーザ光を前記保護膜に照射し、当該保護膜の少なくとも上層部分を蒸発させて除去する第１の工程と、
前記第１の波長と異なり、前記ヒューズへの吸収に適合した第２の波長に調節された第２のレーザ光を少なくとも前記ヒューズに照射し、当該ヒューズの一部を蒸発させて切断する第２の工程と
を含むことを特徴とするヒューズの切断方法。

（付記２）前記第１の波長を、前記第２の波長よりも短く調節することを特徴とする付記１に記載のヒューズの切断方法。

（付記３）前記第１及び第２のレーザ光をパルス状に断続的に照射するに際して、前記第１のレーザ光のパルス幅を前記第２のレーザ光のパルス幅よりも狭く調節することを特徴とする付記２に記載のヒューズの切断方法。

（付記４）前記第１の工程において、前記ヒューズの表面が露出するまで前記保護膜に前記第１のレーザ光を照射することを特徴とする付記１〜３のいずれか１項に記載のヒューズの切断方法。

（付記５）前記第１の工程において、前記第１のレーザ光のレーザスポット径を前記ヒューズの幅よりも大きい第１の径に調節するとともに、
前記第２の工程において、前記第２のレーザ光のレーザスポット径を前記第１の径よりも小さい第２の径に調節することを特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載のヒューズの切断方法。

（付記６）複数の前記ヒューズと、複数の前記ヒューズを覆う前記保護膜とが形成された状態において、
複数の前記ヒューズのうち、切断対象とする前記各ヒューズ毎に、前記第１の工程と前記第２の工程とを連続して実行することを特徴とする付記１〜５のいずれか１項に記載のヒューズの切断方法。

（付記７）複数の前記ヒューズと、複数の前記ヒューズを覆う前記保護膜とが形成された状態において、
複数の前記ヒューズのうち、切断対象とする前記各ヒューズ毎に前記第１の工程を実行した後、当該各ヒューズ毎に前記第２の工程を実行することを特徴とする付記１〜５のいずれか１項に記載のヒューズの切断方法。

（付記８）前記ヒューズは、少なくともＡｌを含有する金属、少なくともＷを含有する金属、少なくともＣｕを含有する金属、及び多結晶シリコンよりなる群から選ばれた１種を材料として形成されていることを特徴とする付記１〜７のいずれか１項に記載のヒューズの切断方法。

（付記９）基板と、
前記基板の上方に形成された複数のヒューズと、
複数の前記ヒューズを覆うように形成された保護膜と
を含み、
前記保護膜は、複数の前記ヒューズのうち切断対象とされた前記ヒューズの一部が露出するように、当該ヒューズに対応したスポット状の開口を有しており、前記開口の側壁の少なくとも上部が第１の径とされており、
前記切断対象とされた前記ヒューズは、前記開口内において、スポット状に前記第１の径よりも小さい第２の径で切断されていることを特徴とするヒューズ回路装置。

（付記１０）前記保護膜は、前記開口の側壁の下部が前記ヒューズの切断部位へ向かって径が徐々に狭くなるテーパ状に形成されてなることを特徴とする付記９に記載のヒューズ回路装置。

（付記１１）前記保護膜は、前記開口の側壁が全て前記第１の径に形成されてなることを特徴とする付記９に記載のヒューズ回路装置。

（付記１２）前記ヒューズは、少なくともＡｌを含有する金属、少なくともＷを含有する金属、少なくともＣｕを含有する金属、及び多結晶シリコンよりなる群から選ばれた１種を材料として形成されていることを特徴とする付記９〜１１のいずれか１項に記載のヒューズ回路装置。

第１の実施形態による半導体装置の構成を示す概略断面図である。 第１の実施形態におけるヒューズ回路のヒューズをレーザリペア方法により切断する手順を示す概略断面図である。 第１の実施形態において、切断対象であるヒューズを拡大して示す概略平面図である。 第１の実施形態によるレーザリペア方法の具体例を示す概略断面図である。 第１の実施形態によるレーザリペア方法の他の具体例を示す概略断面図である。 第２の実施形態におけるヒューズ回路のヒューズをレーザリペア方法により切断する手順を示す概略断面図である。 第２の実施形態において、切断対象であるヒューズを拡大して示す概略平面図である。 第２の実施形態によるレーザリペア方法の具体例を示す概略断面図である。 第２の実施形態によるレーザリペア方法の他の具体例を示す概略断面図である。 従来のレーザリペア方法が適用されるヒューズ回路の一例を示す概略断面図である。 従来のレーザリペア方法の問題点を説明するための概略断面図である。 従来のレーザリペア方法の問題点を説明するための概略断面図である。

符号の説明

１ 素子領域
２ ヒューズ領域
１０ ＭＯＳトランジスタ
１１ シリコン半導体基板
１２ ＳＴＩ素子分離構造
１３ ゲート絶縁膜
１４ ゲート電極
１５ サイドウォール絶縁膜
１６ ＬＤＤ領域
１７ ソース／ドレイン
１８，２３ 層間絶縁膜
１９ 配線構造
１９ａ 配線構造の一部
２０ ヒューズ回路
２１ 下地膜
２２ ヒューズ
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 切断対象とするヒューズ
２４ 保護膜
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 開口

Claims (5)

1. 基板の上方に、ヒューズと、前記ヒューズを覆う保護膜とが形成された状態で、前記ヒューズにレーザ光を照射することにより、当該ヒューズを切断する方法であって、
   前記保護膜への吸収に適合した第１の波長に調節された第１のレーザ光を前記保護膜に照射し、当該保護膜の少なくとも上層部分を蒸発させて除去する第１の工程と、
   前記第１の波長と異なり、前記ヒューズへの吸収に適合した第２の波長に調節された第２のレーザ光を少なくとも前記ヒューズに照射し、当該ヒューズの一部を蒸発させて切断する第２の工程と
   を含むことを特徴とするヒューズの切断方法。
2. 前記第１の波長を、前記第２の波長よりも短く調節することを特徴とする請求項１に記載のヒューズの切断方法。
3. 前記第１の工程において、前記ヒューズの表面が露出するまで前記保護膜に前記第１のレーザ光を照射することを特徴とする請求項１又は２に記載のヒューズの切断方法。
4. 前記第１の工程において、前記第１のレーザ光のレーザスポット径を前記ヒューズの幅よりも大きい第１の径に調節するとともに、
   前記第２の工程において、前記第２のレーザ光のレーザスポット径を前記第１の径よりも小さい第２の径に調節することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒューズの切断方法。
5. 基板と、
   前記基板の上方に形成された複数のヒューズと、
   複数の前記ヒューズを覆うように形成された保護膜と
   を含み、
   前記保護膜は、複数の前記ヒューズのうち切断対象とされた前記ヒューズの一部が露出するように、当該ヒューズに対応したスポット状の開口を有しており、前記開口の側壁の少なくとも上部が第１の径とされており、
   前記切断対象とされた前記ヒューズは、前記開口内において、スポット状に前記第１の径よりも小さい第２の径で切断されていることを特徴とするヒューズ回路装置。

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