JP2015192011A - Semiconductor device and manufacturing method of the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate overetching of an insulation film on a side part of a fuse to prevent residual of a resist film.SOLUTION: A semiconductor device manufacturing method comprises the steps of: forming a first insulation film 85 so as to cover an electrode pad 81 and a fuse 82 which are formed on an interlayer insulation film 61 above a substrate to make a film thickness on the electrode pad 81 thinner than a film thickness on the interlayer insulation film; subsequently forming a resist film 88 above the first insulation film 85; and simultaneously forming a first opening 90A for exposing the electrode pad 81 by using the resist film 88 as a mask and a second opening 90B by removing at least a part of the first insulation film 85 on the fuse 82.

Description

本発明は、半導体装置及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.

シリコンなどの基板上に半導体回路を形成した半導体装置は、電気信号を入出力する電極パッドや、抵抗値の調整などに使用されるヒューズを含んで構成されている。例えば、電極パッドは、導体膜や絶縁膜を積層した多層構造の最上層に形成され、導体膜上に形成したパッシベーション膜に開口部を形成して導体膜を露出させることにより形成される。また、ヒューズは、電極パッドが形成される最上層より下層に形成され、最上層からエッチングすることによってヒューズを露出させ開口部を形成している。さらに、ヒューズの腐食を防止するために、開口部を形成した後、開口部にレジスト膜を埋め込んでヒューズの表面をレジスト膜で覆う。ヒューズをトリミングするときは、開口部を通してレーザを照射し、ヒューズの上方のレジスト膜を除去しつつ、ヒューズを溶断させる。   A semiconductor device in which a semiconductor circuit is formed on a substrate such as silicon includes an electrode pad for inputting and outputting an electric signal and a fuse used for adjusting a resistance value. For example, the electrode pad is formed in the uppermost layer of a multilayer structure in which a conductor film or an insulating film is laminated, and is formed by forming an opening in a passivation film formed on the conductor film and exposing the conductor film. The fuse is formed below the uppermost layer on which the electrode pad is formed, and the fuse is exposed to form an opening by etching from the uppermost layer. Further, in order to prevent corrosion of the fuse, after forming the opening, a resist film is embedded in the opening and the surface of the fuse is covered with the resist film. When trimming the fuse, laser irradiation is performed through the opening, and the fuse is blown out while removing the resist film above the fuse.

ところが、ヒューズを下層に形成すると、ヒューズ用の開口部のエッチングに時間がかかる。そこで、近年の半導体装置には、ヒューズを電極パッドと同じ最上層に形成し、ユーズの開口部と電極パッドの開口部を同時に形成することが検討されている。この際、ヒューズ及び電極パッドを覆う絶縁膜を形成し、絶縁膜をエッチングするマスクの開口部の幅を電極パッドの上方の幅に比べてヒューズの上方の幅を小さくする。ヒューズの上方の開口部の幅は、ヒューズ上方の絶縁膜のエッチング速度が電極パッド上方の絶縁膜のエッチング速度より十分に減少するようなサイズにする。これによって、電極パッドの開口部の深さに比べて、ヒューズの上方の開口部が浅くなり、電極パッドを露出させる一方で、ヒューズの上方に絶縁膜を残ってヒューズの腐食を防止できるようになる。   However, when the fuse is formed in the lower layer, it takes time to etch the opening for the fuse. Therefore, in recent semiconductor devices, it has been studied to form a fuse in the same uppermost layer as the electrode pad and to simultaneously form the use opening and the electrode pad opening. At this time, an insulating film is formed to cover the fuse and the electrode pad, and the width of the opening of the mask for etching the insulating film is made smaller than the width above the electrode pad. The width of the opening above the fuse is sized so that the etching rate of the insulating film above the fuse is sufficiently lower than the etching rate of the insulating film above the electrode pad. As a result, the opening above the fuse becomes shallower than the depth of the opening of the electrode pad, and the electrode pad is exposed, while the insulating film remains above the fuse to prevent corrosion of the fuse. Become.

特開2007−123615公報JP 2007-123615 A 特開平8−213469公報JP-A-8-213469

ところが、ヒューズ上の開口部を小さくするとヒューズのサイズや形状の設計自由度が小さくなる。そこで、ヒューズを覆う絶縁膜を除去してヒューズを露出させる工程の開発が望まれていた。ここで、ヒューズを露出させる場合のプロセスの一例について以下に説明する。   However, if the opening on the fuse is reduced, the degree of freedom in designing the size and shape of the fuse is reduced. Therefore, it has been desired to develop a process for removing the insulating film covering the fuse and exposing the fuse. Here, an example of a process for exposing the fuse will be described below.

例えば、図3Aに示すように、絶縁膜201上に電極パッド202とヒューズ203をパターニングした後、電極パッド202及びヒューズ203を覆うように絶縁膜204とパッシベーション膜205を順番に積層する。その後、図3Bに示すように、レジスト膜206をマスクにしてパッシベーション膜205と絶縁膜204をパターニングし、電極パッド202及びヒューズ203を露出させる。このとき、電極パッド202を露出させるエッチングプロセスは、電極パッド202を覆う絶縁膜204をオーバーエッチングする条件で実行される。このために、ヒューズ203の周囲の絶縁膜201がオーバーエッチングされ、ヒューズ203の周囲の絶縁膜201に溝207が形成される。続いて、図3Cに示すように、絶縁膜208及びパッシベーション膜209を積層してヒューズ203を保護する。このとき、電極パッド202が絶縁膜208及びパッシベーション膜209で覆われるので、ヒューズ203を覆うレジストパターン210を形成し、エッチングによって電極パッド202上の絶縁膜208及びパッシベーション膜209を除去し、電極パッド202を露出させる開口部211を形成する。このようなプロセスを採用することで、ヒューズの開口部を小さくする必要がなくなり、ヒューズの設計自由度が向上する。   For example, as illustrated in FIG. 3A, after patterning the electrode pad 202 and the fuse 203 on the insulating film 201, the insulating film 204 and the passivation film 205 are sequentially stacked so as to cover the electrode pad 202 and the fuse 203. Thereafter, as shown in FIG. 3B, the passivation film 205 and the insulating film 204 are patterned using the resist film 206 as a mask to expose the electrode pad 202 and the fuse 203. At this time, the etching process for exposing the electrode pad 202 is performed under the condition that the insulating film 204 covering the electrode pad 202 is over-etched. For this purpose, the insulating film 201 around the fuse 203 is over-etched, and a groove 207 is formed in the insulating film 201 around the fuse 203. Subsequently, as illustrated in FIG. 3C, the insulating film 208 and the passivation film 209 are stacked to protect the fuse 203. At this time, since the electrode pad 202 is covered with the insulating film 208 and the passivation film 209, a resist pattern 210 that covers the fuse 203 is formed, the insulating film 208 and the passivation film 209 on the electrode pad 202 are removed by etching, and the electrode pad is formed. An opening 211 that exposes 202 is formed. By adopting such a process, it is not necessary to reduce the opening of the fuse, and the degree of freedom in designing the fuse is improved.

しかしながら、ヒューズ203を覆うレジストパターン210で電極パッド202に開口部211を形成した後、レジストパターン210を剥離するときに、図3Eに示すように、ヒューズ203の周囲の絶縁膜201の溝207に入り込んだレジスト材料210Aが一部残ることがあった。溝207内にレジスト材料210Aが残っていると、レーザでヒューズ203をトリミングしたときに、レジスト材料210Aがレーザによって飛散し、半導体装置の表面を汚染し易くなる。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ヒューズの側部の絶縁膜のオーバーエッチングをなくし、レジスト膜の残留を防止することを目的とする。
However, when the resist pattern 210 is peeled after the opening 211 is formed in the electrode pad 202 with the resist pattern 210 covering the fuse 203, the groove 207 of the insulating film 201 around the fuse 203 is formed as shown in FIG. Part of the resist material 210A that has entered may remain. If the resist material 210A remains in the groove 207, when the fuse 203 is trimmed with a laser, the resist material 210A is scattered by the laser and easily contaminates the surface of the semiconductor device.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to eliminate over-etching of an insulating film on a side portion of a fuse and prevent a resist film from remaining.

実施形態の一観点によれば、基板の上方に形成した多層の配線構造における最上層の層間絶縁膜上に電極パッド及びヒューズを形成し、前記層間絶縁膜及び前記電極パッド並びに前記ヒューズの上方に、前記ヒューズの側部の前記層間絶縁膜上方における膜厚が前記電極パッド上方における膜厚より厚い絶縁膜を形成し、前記絶縁膜をエッチングして、前記電極パッドを露出させる第1の開口部と、前記ヒューズ上方の前記絶縁膜の少なくとも一部を除去した第2の開口部とを同時に形成する開口工程を含む半導体装置の製造方法が提供される。   According to one aspect of the embodiment, an electrode pad and a fuse are formed on the uppermost interlayer insulating film in the multilayer wiring structure formed above the substrate, and the interlayer insulating film, the electrode pad, and the fuse are above the interlayer insulating film. Forming an insulating film having a film thickness on the side of the fuse above the interlayer insulating film larger than that on the electrode pad, and etching the insulating film to expose the electrode pad And a method of manufacturing a semiconductor device including an opening step of simultaneously forming a second opening from which at least a part of the insulating film above the fuse is removed.

また、実施形態の別の観点によれば、基板と、前記基板の上方に形成された多層の配線構造における最上層の層間絶縁膜上に配置された電極パッド及びヒューズと、前記層間絶縁膜の上方に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜に形成され、前記電極パッドを露出させる第1の開口部と、前記絶縁膜に形成され、底部の高さが前記ヒューズの底面より高い第2の開口部と、を含むことを特徴とする半導体装置が提供される。   According to another aspect of the embodiment, the substrate, electrode pads and fuses disposed on the uppermost interlayer insulating film in the multilayer wiring structure formed above the substrate, and the interlayer insulating film An insulating film formed above, a first opening formed in the insulating film and exposing the electrode pad, and a second opening formed in the insulating film and having a bottom height higher than a bottom surface of the fuse. And a semiconductor device including the opening.

電極パッドを露出する第1の開口部を形成するときに第2の開口部が深くなり過ぎてヒューズの側部に深い溝が形成されることが防止される。レジスト膜の残留による半導体装置の表面汚染を防止できる。   When the first opening that exposes the electrode pad is formed, the second opening is prevented from becoming too deep to form a deep groove in the side of the fuse. The surface contamination of the semiconductor device due to the resist film remaining can be prevented.

図1Aは、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その1)である。FIG. 1A is a cross-sectional view (part 1) illustrating an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 図1Bは、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その2)である。FIG. 1B is a cross-sectional view (part 2) illustrating the example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 図1Cは、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その3)である。FIG. 1C is a sectional view (part 3) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 図1Dは、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その4)である。FIG. 1D is a cross-sectional view (No. 4) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the invention. 図1Eは、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その5)である。FIG. 1E is a sectional view (No. 5) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the invention. 図1Fは、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その6)である。FIG. 1F is a cross-sectional view (No. 6) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the invention. 図1Gは、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その7)である。FIG. 1G is a sectional view (No. 7) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the invention. 図1Hは、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その8)である。FIG. 1H is a sectional view (No. 8) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the invention. 図1Iは、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その9)である。FIG. 1I is a sectional view (No. 9) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the invention. 図2Aは、本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その1)である。FIG. 2A is a cross-sectional view (part 1) illustrating an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the second exemplary embodiment of the present invention. 図2Bは、本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その2)である。FIG. 2B is a cross-sectional view (part 2) illustrating the example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. 図2Cは、本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その3)である。FIG. 2C is a cross-sectional view (part 3) illustrating the example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. 図2Dは、本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その4)である。FIG. 2D is a sectional view (No. 4) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. 図2Eは、本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その5)である。FIG. 2E is a sectional view (No. 5) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. 図3Aは、従来例に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その1)である。FIG. 3A is a cross-sectional view (part 1) illustrating an example of a manufacturing process of a semiconductor device according to a conventional example. 図3Bは、従来例に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その2)である。FIG. 3B is a sectional view (No. 2) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the conventional example. 図3Cは、従来例に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その3)である。FIG. 3C is a cross-sectional view (part 3) illustrating the example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the conventional example. 図3Dは、本従来例に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その4)である。FIG. 3D is a sectional view (No. 4) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the conventional example. 図3Eは、従来例に係る半導体装置の製造工程の一例を示す断面図(その5)である。FIG. 3E is a sectional view (No. 5) showing an example of the manufacturing process of the semiconductor device according to the conventional example.

発明の目的及び利点は、請求の範囲に具体的に記載された構成要素及び組み合わせによって実現され達成される。
前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、典型例及び説明のためのものであって、本発明を限定するためのものではない。
The objects and advantages of the invention will be realized and attained by means of the elements and combinations particularly pointed out in the appended claims.
The foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are not intended to limit the invention.

(第1の実施の形態)
第1の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
まず、図1Aに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
図1Aに示すように、シリコンなどのウェハ(半導体基板)1に、素子分離領域2を複数形成する。素子分離領域2には、例えば、シャロートレンチアイソレーション(STI)を使用する。STIは、基板1の素子分離領域に溝を形成し、その中にシリコン酸化等の絶縁膜を埋め込むことにより形成される。なお、素子分離領域2は、STIに限られず、LOCOS(Local Oxidation of Silicon)法で形成した絶縁膜を使用しても良い。
(First embodiment)
A first embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
First, steps required until a sectional structure shown in FIG. 1A is obtained will be described.
As shown in FIG. 1A, a plurality of element isolation regions 2 are formed on a wafer (semiconductor substrate) 1 such as silicon. For the element isolation region 2, for example, shallow trench isolation (STI) is used. The STI is formed by forming a groove in the element isolation region of the substrate 1 and embedding an insulating film such as silicon oxide therein. The element isolation region 2 is not limited to STI, and an insulating film formed by a LOCOS (Local Oxidation of Silicon) method may be used.

次いで、基板1の表面に不純物をイオン注入し、ウェル11,12を形成する。例えば、素子領域にドーパント不純物としてn型不純物、例えばリンを導入すると、nウェル11が形成される。また、p型不純物、例えばボロンを導入すると、pウェル12が形成される。   Next, impurities are ion-implanted into the surface of the substrate 1 to form the wells 11 and 12. For example, when an n-type impurity such as phosphorus is introduced as a dopant impurity in the element region, the n-well 11 is formed. In addition, when a p-type impurity such as boron is introduced, a p-well 12 is formed.

この後、基板1上のトランジスタ活性領域の表面を熱酸化させてゲート絶縁膜13を形成する。ゲート絶縁膜13は、熱酸化によるシリコン酸化膜であり、その厚さは例えば1〜10nmである。また、ゲート絶縁膜13は、誘電率の高い材料で形成しても良い。   Thereafter, the surface of the transistor active region on the substrate 1 is thermally oxidized to form the gate insulating film 13. The gate insulating film 13 is a silicon oxide film formed by thermal oxidation and has a thickness of 1 to 10 nm, for example. The gate insulating film 13 may be formed of a material having a high dielectric constant.

この後、基板1の全面に、非晶質又は多結晶のシリコン膜を形成する。シリコン膜の膜厚は、例えば約100nmとする。シリコン膜をパターニングすることにより、ゲート電極14が形成される。ここで、ゲート電極14は、金属材料から形成しても良い。   Thereafter, an amorphous or polycrystalline silicon film is formed on the entire surface of the substrate 1. The film thickness of the silicon film is about 100 nm, for example. The gate electrode 14 is formed by patterning the silicon film. Here, the gate electrode 14 may be formed of a metal material.

続いて、ゲート電極14をマスクにしたイオン注入により、ゲート電極14の両側にp型不純物、例えばボロンを導入して、エクステンションソース/ドレイン領域の浅い領域を構成するソース/ドレインエクステンション15を形成する。この後に、ゲート電極14を含む基板1の上側全面に絶縁膜を形成する。絶縁膜としては、例えばCVD法により形成された酸化シリコン膜が用いられる。そして、絶縁膜をエッチバックしてゲート電極14の両側部分のみを残し、絶縁性サイドウォール17を形成する。   Subsequently, by ion implantation using the gate electrode 14 as a mask, a p-type impurity such as boron is introduced on both sides of the gate electrode 14 to form a source / drain extension 15 constituting a shallow region of the extension source / drain region. . Thereafter, an insulating film is formed on the entire upper surface of the substrate 1 including the gate electrode 14. As the insulating film, for example, a silicon oxide film formed by a CVD method is used. Then, the insulating film is etched back to leave only the both side portions of the gate electrode 14 to form the insulating sidewalls 17.

続いて、絶縁性サイドウォール17とゲート電極14をマスクにしてゲート電極14の両側に、不純物を再びイオン注入する。これにより、各ゲート電極14の側方の基板1にエクステンションソース/ドレイン領域の深い領域を構成するソース/ドレイン拡散層18が形成される。   Subsequently, impurities are ion-implanted again on both sides of the gate electrode 14 using the insulating sidewall 17 and the gate electrode 14 as a mask. As a result, source / drain diffusion layers 18 that form deep regions of extension source / drain regions are formed in the substrate 1 on the side of each gate electrode 14.

さらに、ゲート電極14を含む基板1の上側全面に、金属膜をスパッタ法により形成する。金属膜は、例えば、コバルト膜やニッケル膜の高融点金属が好ましいが、比較的に融点が低い金属であっても良い。この後、金属膜を加熱してシリコンと反応させる。これにより、ゲート電極14の上面と、ソース/ドレイン拡散層18上のそれぞれに、コバルトシリサイド層やニッケルシリサイド層といった金属シリサイド層19Aが形成される。この熱処理によって、各ソソース/ドレイン拡散層18が活性化されて低抵抗化する。また、ゲート電極14の上部に、金属シリサイド層19Bが形成される。   Further, a metal film is formed on the entire upper surface of the substrate 1 including the gate electrode 14 by sputtering. The metal film is preferably a refractory metal such as a cobalt film or a nickel film, but may be a metal having a relatively low melting point. Thereafter, the metal film is heated to react with silicon. As a result, a metal silicide layer 19A such as a cobalt silicide layer or a nickel silicide layer is formed on the upper surface of the gate electrode 14 and on the source / drain diffusion layer 18, respectively. By this heat treatment, each source / drain diffusion layer 18 is activated to reduce its resistance. A metal silicide layer 19B is formed on the gate electrode.

その後に、素子分離領域2上などで未反応となっている金属膜をウエットエッチングによって除去する。ここまでの工程で、基板1の活性領域ごとに、ゲート絶縁膜13,ゲート電極14、ソース/ドレイン拡散層18等によって構成されるトランジスタT1(半導体素子)が形成される。   Thereafter, the unreacted metal film on the element isolation region 2 or the like is removed by wet etching. Through the steps so far, the transistor T1 (semiconductor element) constituted by the gate insulating film 13, the gate electrode 14, the source / drain diffusion layer 18 and the like is formed for each active region of the substrate 1.

次に、トランジスタT1を含む基板1の全面にシリコン窒化膜21を例えば80nmの厚さに形成する。シリコン窒化膜21は、それぞれがプラズマCVD法によって形成する。続いて、シリコン窒化膜21の上に、第1層間絶縁膜22として、例えば、シリコン酸化(SiO)膜をTEOS(tetra ethoxy silane)ガスを用いたプラズマCVD法によって1300nmの厚さに形成する。第1層間絶縁膜22の表面は、化学的機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)法を用いて研磨し、基板1の表面から第1層間絶縁膜22の表面までの膜厚を所定値、例えば約950nmに調整する。 Next, a silicon nitride film 21 is formed to a thickness of, for example, 80 nm on the entire surface of the substrate 1 including the transistor T1. Each of the silicon nitride films 21 is formed by a plasma CVD method. Subsequently, as the first interlayer insulating film 22, for example, a silicon oxide (SiO 2 ) film is formed to a thickness of 1300 nm on the silicon nitride film 21 by a plasma CVD method using TEOS (tetraethoxysilane) gas. . The surface of the first interlayer insulating film 22 is polished using a chemical mechanical polishing (CMP) method, and the film thickness from the surface of the substrate 1 to the surface of the first interlayer insulating film 22 is set to a predetermined value, for example, Adjust to about 950 nm.

さらに、第1層間絶縁膜22の上にレジスト膜23を塗布した後、レジスト膜23にフォトリソグラフィ技術によって開口部23Aを形成する。開口部23Aは、トランジスタT1のソース/ドレイン拡散層18の上方に複数形成される。   Further, after applying a resist film 23 on the first interlayer insulating film 22, an opening 23A is formed in the resist film 23 by photolithography. A plurality of openings 23A are formed above the source / drain diffusion layer 18 of the transistor T1.

続いて、図1Bに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
レジスト膜23をマスクにしたドライエッチングにより、第1層間絶縁膜22、シリコン窒化膜21を順番に加工する。エッチング深さは、ソース/ドレイン拡散層18の高融点金属シリサイド層19に到達するまでとする。これにより、ソース/ドレイン拡散層18の上にコンタクトホール25が形成される。この後、レジスト膜23をアッシング等により除去する。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG. 1B is obtained will be described.
The first interlayer insulating film 22 and the silicon nitride film 21 are sequentially processed by dry etching using the resist film 23 as a mask. The etching depth is set to reach the refractory metal silicide layer 19 of the source / drain diffusion layer 18. As a result, a contact hole 25 is formed on the source / drain diffusion layer 18. Thereafter, the resist film 23 is removed by ashing or the like.

続いて、コンタクトホール25内に、ソース/ドレイン領域17に電気的に接続される導電性プラグ26を形成する。具体的には、最初に、コンタクトホール25の内面に、密着層27をスパッタ法によって形成する。密着層は、30nmのチタン膜と、20nmの窒化チタン膜とを積層して形成する。さらに、密着膜27の上に、タングステン膜28をCVD法により成長させる。タングステン膜28は、各ホール25に埋め込まれると共に、第1層間絶縁膜22の上方に、例えば300nmの厚さに成長させる。この後、第1層間絶縁膜22上に成長した余分なタングステン膜28及び密着膜27をCMP(Chemical Mechanical Polishing)法による研磨で除去する。この結果、コンタクトホール25に導電性プラグ26が埋め込まれる。   Subsequently, a conductive plug 26 electrically connected to the source / drain region 17 is formed in the contact hole 25. Specifically, first, the adhesion layer 27 is formed on the inner surface of the contact hole 25 by sputtering. The adhesion layer is formed by laminating a 30 nm titanium film and a 20 nm titanium nitride film. Further, a tungsten film 28 is grown on the adhesion film 27 by a CVD method. The tungsten film 28 is buried in each hole 25 and grown to a thickness of, for example, 300 nm above the first interlayer insulating film 22. Thereafter, excess tungsten film 28 and adhesion film 27 grown on first interlayer insulating film 22 are removed by polishing using a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method. As a result, the conductive plug 26 is embedded in the contact hole 25.

次に、図1Cに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
最初に、第1層間絶縁膜22上に、シリコン酸化膜等の第2層間絶縁膜31を形成する。続いて、第2層間絶縁膜31を不図示のレジスト膜をマスクにしてドライエッチングして配線溝32を形成する。さらに、配線溝32を含む第2層間絶縁膜31の全面にTaN膜33を例えばスパッタ法にて約8nmの厚さに形成する。さらに、TaN膜33上に、導電材としてCu膜34をメッキ法によって形成する。Cu膜34の厚さは、例えば800nmとする。表面のCu膜34と、TaN膜33をCMP法による研磨で順番に除去する。この研磨によって、1層目の配線35が形成される。配線35は、導電性プラグ26と電気的に接続される。以降は、同様の工程で必要な総数だけ配線構造を形成する。また、多層の配線構造内には、必要に応じて他の素子も形成される。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.
First, a second interlayer insulating film 31 such as a silicon oxide film is formed on the first interlayer insulating film 22. Subsequently, the second interlayer insulating film 31 is dry-etched using a resist film (not shown) as a mask to form a wiring groove 32. Further, a TaN film 33 is formed on the entire surface of the second interlayer insulating film 31 including the wiring trench 32 to a thickness of about 8 nm by sputtering, for example. Further, a Cu film 34 is formed as a conductive material on the TaN film 33 by a plating method. The thickness of the Cu film 34 is, for example, 800 nm. The Cu film 34 on the surface and the TaN film 33 are sequentially removed by polishing by the CMP method. By this polishing, a first-layer wiring 35 is formed. The wiring 35 is electrically connected to the conductive plug 26. Thereafter, as many wiring structures as necessary in the same process are formed. Also, other elements are formed in the multilayer wiring structure as necessary.

次に、図1Dに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。なお、図1Dは、4層の配線構造を有する半導体装置の最上層の配線等を形成する工程を例にして説明するが、配線の総数はこれに限定されない。
第3層間絶縁膜の全面に、第4層間絶縁膜61として、例えばシリコン酸化膜をプラズマTEOSCVD法により800nm〜1μmの膜厚に形成する。この後、例えばCMP法により、第4層間絶縁膜61の表面を平坦化する。次に、フォトリソグラフィ技術を用い、第4層間絶縁膜61をエッチングする。これにより、下層の配線に達するコンタクトホール62が形成される。さらに、コンタクトホール62に導電性プラグ63を形成する。導電性プラグ63の形成方法は、導電性プラグ26の形成方法と同様である。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG. Note that FIG. 1D illustrates an example of a process of forming the uppermost layer wiring of a semiconductor device having a four-layer wiring structure, but the total number of wirings is not limited to this.
As a fourth interlayer insulating film 61, for example, a silicon oxide film is formed on the entire surface of the third interlayer insulating film to a thickness of 800 nm to 1 μm by plasma TEOSCVD. Thereafter, the surface of the fourth interlayer insulating film 61 is planarized by, eg, CMP. Next, the fourth interlayer insulating film 61 is etched using a photolithography technique. Thereby, a contact hole 62 reaching the lower wiring is formed. Further, a conductive plug 63 is formed in the contact hole 62. The method for forming the conductive plug 63 is the same as the method for forming the conductive plug 26.

続いて、第4層間絶縁膜61及び導電性プラグ63の上に、例えばTi膜71と、TiN膜72と、AlCu合金膜73と、TiN膜74とを例えばスパッタリング法により順番に積層する。これらの膜71〜74の合計の膜厚は、例えば、1.14μmとする。この後、これらの膜71〜74の上に、不図示のレジスト膜を形成し、レジスト膜をマスクにして膜71〜74をパターニングし、電極パッド81及びヒューズ82を形成する。   Subsequently, for example, a Ti film 71, a TiN film 72, an AlCu alloy film 73, and a TiN film 74 are sequentially stacked on the fourth interlayer insulating film 61 and the conductive plug 63 by, for example, a sputtering method. The total film thickness of these films 71 to 74 is, for example, 1.14 μm. Thereafter, a resist film (not shown) is formed on these films 71 to 74, and the films 71 to 74 are patterned using the resist film as a mask to form electrode pads 81 and fuses 82.

次に、図1Eに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。図1Eは、図1Dの電極パッド81及びヒューズ82並びにその近傍の領域を拡大して示す断面図である。
第4層間絶縁膜61、電極パッド81及びヒューズ82の全面を覆うように第1の絶縁膜85を形成する。第1の絶縁膜85としては、酸化膜、例えば、SiO膜をプラズマCVD法等により形成する。第1の絶縁膜85は、電極パッド81及びヒューズ82の膜厚より厚く、例えば、1.5μm形成する。第1の絶縁膜85は、電極パッド81及びヒューズ82の上にも形成されるので、電極パッド81及びヒューズ82が存在する領域の第1の絶縁膜85の高さが他の領域に比べて高くなっている。そこで、図1Fに示すように、第1の絶縁膜85を例えばプラズマを使用してエッチバックするか、CMP法によって研磨して表面を平坦化する。これによって、第1の絶縁膜85は、電極パッド81及びヒューズ82の膜厚より少し厚い膜厚で、かつ表面が平坦になる。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG. FIG. 1E is an enlarged cross-sectional view of the electrode pad 81 and the fuse 82 of FIG. 1D and a region in the vicinity thereof.
A first insulating film 85 is formed so as to cover the entire surface of the fourth interlayer insulating film 61, the electrode pad 81 and the fuse 82. As the first insulating film 85, an oxide film, for example, a SiO 2 film is formed by a plasma CVD method or the like. The first insulating film 85 is formed to be thicker than the electrode pad 81 and the fuse 82, for example, 1.5 μm. Since the first insulating film 85 is also formed on the electrode pad 81 and the fuse 82, the height of the first insulating film 85 in the region where the electrode pad 81 and the fuse 82 are present is higher than in other regions. It is high. Therefore, as shown in FIG. 1F, the first insulating film 85 is etched back using, for example, plasma, or polished by a CMP method to flatten the surface. As a result, the first insulating film 85 is a little thicker than the electrode pad 81 and the fuse 82 and has a flat surface.

次に、図1Gに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
第1の絶縁膜85上には、第2の絶縁膜86として、例えば、酸化膜であるSiO膜をプラズマCVD法等によって600nm形成する。さらに、第2の絶縁膜86上に、パッシベーション膜として窒化膜87を例えばプラズマCVD法によって300nmの厚さに形成する。さらに、窒化膜87の全面にレジスト膜88を形成する。レジスト膜88は、平坦な窒化膜87上にレジストを塗布することにより形成されるので、従来に比べて膜高さは低くなる。即ち、電極パッド81上に配置された膜85〜87の厚さは、他の領域、例えばヒューズ82の周囲の第4層間絶縁膜61上の膜85〜87の厚さより薄くなる。さらに、図3Bに示す従来例のように、電極パッド202とヒューズ203の間に深い溝207がないことから、レジストが溜まる領域は形成されない。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.
On the first insulating film 85, as the second insulating film 86, for example, an SiO 2 film that is an oxide film is formed to 600 nm by a plasma CVD method or the like. Further, a nitride film 87 is formed as a passivation film on the second insulating film 86 to a thickness of 300 nm by, for example, a plasma CVD method. Further, a resist film 88 is formed on the entire surface of the nitride film 87. Since the resist film 88 is formed by applying a resist on the flat nitride film 87, the film height is lower than the conventional one. That is, the thickness of the films 85 to 87 disposed on the electrode pad 81 is thinner than the thickness of the films 85 to 87 on the fourth interlayer insulating film 61 around the other region, for example, the fuse 82. Further, unlike the conventional example shown in FIG. 3B, since there is no deep groove 207 between the electrode pad 202 and the fuse 203, a region where the resist is accumulated is not formed.

続いて、レジスト膜88をパターニングして、開口部89A,89Bを形成する。開口部89Aは、電極パッド81の上方に形成される。開口部89Bは、ヒューズ82の上方に形成される。   Subsequently, the resist film 88 is patterned to form openings 89A and 89B. The opening 89A is formed above the electrode pad 81. The opening 89B is formed above the fuse 82.

次に、図1Hに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
パターニングしたレジスト膜88をマスクにして窒化膜87と、第2の絶縁膜86と、第1の絶縁膜85を順番にエッチングして第1の開口部90Aと、第2の開口部90Bを同時に形成する。第1の開口部90Aは、レジスト膜88の開口部89Aの下方に形成され、電極パッド81を露出させる。第2の開口部90Bは、レジスト膜88の開口部89Bの下方に形成され、ヒューズ82を露出させる。ここでのエッチングは、電極パッド81を完全に露出させるために、絶縁膜85,86をオーバーエッチングするような条件で実施される。このために、ヒューズ82の周囲は、第1の絶縁膜85がヒューズ82の上面より深くエッチングされ、溝92が形成される。しかしながら、第1の絶縁膜85の溝92の深さは、第1の絶縁膜85の膜厚より浅い。即ち、第2の開口部90Bの底部を形成するヒューズ82の側方の第1の絶縁膜85の上面85Aの高さは、ヒューズ82の底面82Aより高い位置になっている。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.
Using the patterned resist film 88 as a mask, the nitride film 87, the second insulating film 86, and the first insulating film 85 are etched in order so that the first opening 90A and the second opening 90B are simultaneously formed. Form. The first opening 90A is formed below the opening 89A of the resist film 88 and exposes the electrode pad 81. The second opening 90B is formed below the opening 89B of the resist film 88, and exposes the fuse 82. The etching here is performed under conditions such that the insulating films 85 and 86 are over-etched in order to completely expose the electrode pad 81. Therefore, around the fuse 82, the first insulating film 85 is etched deeper than the upper surface of the fuse 82, and a groove 92 is formed. However, the depth of the groove 92 of the first insulating film 85 is shallower than the film thickness of the first insulating film 85. That is, the height of the upper surface 85A of the first insulating film 85 on the side of the fuse 82 forming the bottom of the second opening 90B is higher than the bottom surface 82A of the fuse 82.

この後、窒化膜87上に残留するレジスト膜88をアッシング等によって剥離させる。従来のように電極パッド81とヒューズ82の間に深い溝がないことから、ヒューズ82の周囲にレジスト膜88が残留することはない。これによって、図1Iに示すように、最上層に電極パッド81とヒューズ82を有し、他の領域が酸化膜と窒化膜で覆われた半導体装置100が形成される。ここで、電極パッド81は、第1の開口部90Aを通して外部に露出している。ヒューズ82は、第2の開口部90Bを通して外部に露出している。   Thereafter, the resist film 88 remaining on the nitride film 87 is removed by ashing or the like. Since there is no deep groove between the electrode pad 81 and the fuse 82 as in the prior art, the resist film 88 does not remain around the fuse 82. As a result, as shown in FIG. 1I, the semiconductor device 100 having the electrode pad 81 and the fuse 82 in the uppermost layer and the other region covered with the oxide film and the nitride film is formed. Here, the electrode pad 81 is exposed to the outside through the first opening 90A. The fuse 82 is exposed to the outside through the second opening 90B.

以上、説明したように、この半導体装置100の製造方法では、最上層に形成した電極パッド81とヒューズ82の開口部90A,90Bを同時に形成するプロセスにおいて、絶縁膜86,86の表面を平坦化することにより、ヒューズ82の側部の層間絶縁膜61上方における絶縁膜の膜厚が電極パッド81上方における絶縁膜の膜厚より厚くした。即ち、電極パッド81上の絶縁膜85,86及び窒化膜87の膜厚が、回路が形成されていない領域の絶縁膜85,86及び窒化膜87の膜厚より薄くなるので、電極パッド81上でエッチングにより除去すべき絶縁膜85,86及び窒化膜87の深さが他の領域に比べて浅くなる。この結果、電極パッド81を完全に露出させるように絶縁膜85,86及び窒化膜87をエッチングしても、ヒューズ82の周囲の絶縁膜85,86が掘られ過ぎないようになる。より具体的には、この製造方法によれば、第1の絶縁膜85の上面85Aが、ヒューズ82の底面82A以上の高さになる半導体装置100が製造される。このために、第2の開口部90Bの底部である第1の絶縁膜85の上面85Aにレジスト膜が残留し難くなる。また、この半導体装置100の製造方法では、図3Dに例示するように、ヒューズ203の側方に溝207が形成された後にレジスト膜210が塗布されることがなくなる。このことも、ヒューズ82の周囲にレジスト膜の残留することを防止することに貢献する。これらのことから、レジスト膜の残留による半導体装置100の表面汚染を防止できる。   As described above, in the method of manufacturing the semiconductor device 100, the surfaces of the insulating films 86 and 86 are flattened in the process of simultaneously forming the electrode pad 81 formed in the uppermost layer and the openings 90A and 90B of the fuse 82. As a result, the film thickness of the insulating film above the interlayer insulating film 61 on the side of the fuse 82 was made larger than the film thickness of the insulating film above the electrode pad 81. That is, the film thickness of the insulating films 85 and 86 and the nitride film 87 on the electrode pad 81 is smaller than the film thickness of the insulating films 85 and 86 and the nitride film 87 in a region where no circuit is formed. Thus, the depths of the insulating films 85 and 86 and the nitride film 87 to be removed by etching become shallower than other regions. As a result, even if the insulating films 85 and 86 and the nitride film 87 are etched so that the electrode pad 81 is completely exposed, the insulating films 85 and 86 around the fuse 82 are not dug. More specifically, according to this manufacturing method, the semiconductor device 100 in which the upper surface 85A of the first insulating film 85 is higher than the bottom surface 82A of the fuse 82 is manufactured. This makes it difficult for the resist film to remain on the upper surface 85A of the first insulating film 85, which is the bottom of the second opening 90B. Further, in the method for manufacturing the semiconductor device 100, as illustrated in FIG. 3D, the resist film 210 is not applied after the groove 207 is formed on the side of the fuse 203. This also contributes to preventing the resist film from remaining around the fuse 82. For these reasons, the surface contamination of the semiconductor device 100 due to the residual resist film can be prevented.

(第2の実施の形態)
第2の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。第1の実施の形態と同じ構成要素には同一の符号を付してある。また、第1の実施の形態と重複する説明は省略する。
最初に、図2Aに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。なお、電極パッド81及びヒューズ82を形成するまでの工程は、図1Aから図1Dを参照して説明する第1の実施の形態と同様である。まず、電極パッド81及びヒューズ82の全面を覆うように第1の絶縁膜101を形成する。第1の絶縁膜101は、酸化膜、プラズマCVD法等を使用してSiO膜を例えば700μmの厚さに形成する。第1の絶縁膜101上には、第1のパッシベーション膜として第1の窒化膜102を例えばプラズマCVD法を使用して500nmの厚さに形成する。続いて、第1の窒化膜102の全面にレジスト膜103を形成し、レジスト膜103をパターニングする。これによって、電極パッド81の上方のみに開口部103Aを有するレジストパターンが形成される。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Moreover, the description which overlaps with 1st Embodiment is abbreviate | omitted.
First, steps required until a sectional structure shown in FIG. The steps until the electrode pad 81 and the fuse 82 are formed are the same as those in the first embodiment described with reference to FIGS. 1A to 1D. First, the first insulating film 101 is formed so as to cover the entire surface of the electrode pad 81 and the fuse 82. As the first insulating film 101, an SiO 2 film is formed to a thickness of 700 μm, for example, using an oxide film, a plasma CVD method or the like. On the first insulating film 101, a first nitride film 102 is formed as a first passivation film to a thickness of 500 nm by using, for example, a plasma CVD method. Subsequently, a resist film 103 is formed on the entire surface of the first nitride film 102, and the resist film 103 is patterned. As a result, a resist pattern having an opening 103A only above the electrode pad 81 is formed.

続いて、図2Bに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
パターニングしたレジスト膜103をマスクにして第1の窒化膜102と、第1の絶縁膜101を順番にエッチングし、電極パッド81上に開口部105を形成する。開口部105は、電極パッド81を露出させる。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.
Using the patterned resist film 103 as a mask, the first nitride film 102 and the first insulating film 101 are etched in order to form an opening 105 on the electrode pad 81. The opening 105 exposes the electrode pad 81.

次に、図2Cに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
開口部105を有する第1の窒化膜102の上に、第2の絶縁膜106として、酸化膜、例えば、SiO膜を形成する。第2の絶縁膜106は、プラズマCVD法などによって、例えば、600nmの厚さに形成する。第2の絶縁膜106は、開口部105から露出している電極パッド81上にも形成される。続いて、第2の絶縁膜106の上に、第2のパッシベーション膜として第2の窒化膜107をプラズマCVD法等に使用して形成する。第2の窒化膜107は、例えば、第1の窒化膜102の膜厚より薄く、例えば、300nmの厚さに形成する。このとき、電極パッド81上に配置された膜106,107の厚さは、他の領域、例えばヒューズ82の周囲の第1の絶縁膜101又は第4層間絶縁膜61の上方に配置された膜102,106,107の厚さより薄くなる。
Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.
An oxide film, for example, a SiO 2 film is formed as the second insulating film 106 on the first nitride film 102 having the opening 105. The second insulating film 106 is formed to a thickness of 600 nm, for example, by a plasma CVD method or the like. The second insulating film 106 is also formed on the electrode pad 81 exposed from the opening 105. Subsequently, a second nitride film 107 is formed as a second passivation film on the second insulating film 106 by using a plasma CVD method or the like. The second nitride film 107 is formed, for example, to be thinner than the first nitride film 102, for example, to a thickness of 300 nm. At this time, the thicknesses of the films 106 and 107 disposed on the electrode pad 81 are set such that the thickness of the films 106 and 107 disposed above other regions, for example, the first insulating film 101 or the fourth interlayer insulating film 61 around the fuse 82 is increased. It becomes thinner than the thickness of 102,106,107.

さらに、図2Dに示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
第2の窒化膜107の全面にレジスト膜110を形成し、レジスト膜110をパターニングする。これによって、電極パッド81及びヒューズ82の上方のそれぞれに開口部110A,110Bを有するレジストパターンが形成される。そして、パターニングしたレジスト膜110をマスクにして第2の窒化膜107と、第2の絶縁膜106を順番にエッチングして第1の開口部111Aと第2の開口部111Bを同時に形成する。エッチングは、第2の窒化膜107と第2の絶縁膜106とでステップを分けて、下地との選択比を保ちながら行う。このとき、第1の窒化膜102がエッチングのストッパとして働くことで、面内の膜厚の均一性を確保することができる。また、第1の窒化膜102がエッチングのストッパとして働くことで、下層の第1の絶縁膜101がエッチングされることはない。従って、第2の開口部111B内の第1の絶縁膜101の上面101Aは、ヒューズ82の底面82Aより上方に配置される。同様に、第2の開口部111Bの底部に相当する第1の窒化膜102の上面102Aは、ヒューズ82の底面82Aより上方に配置される。
Further, steps required until a sectional structure shown in FIG.
A resist film 110 is formed on the entire surface of the second nitride film 107, and the resist film 110 is patterned. As a result, resist patterns having openings 110A and 110B are formed above the electrode pad 81 and the fuse 82, respectively. Then, using the patterned resist film 110 as a mask, the second nitride film 107 and the second insulating film 106 are sequentially etched to form the first opening 111A and the second opening 111B at the same time. Etching is performed while the steps of the second nitride film 107 and the second insulating film 106 are divided and the selection ratio with the base is maintained. At this time, since the first nitride film 102 functions as an etching stopper, the uniformity of the in-plane film thickness can be ensured. In addition, since the first nitride film 102 serves as an etching stopper, the lower first insulating film 101 is not etched. Therefore, the upper surface 101A of the first insulating film 101 in the second opening 111B is disposed above the bottom surface 82A of the fuse 82. Similarly, the upper surface 102A of the first nitride film 102 corresponding to the bottom of the second opening 111B is disposed above the bottom surface 82A of the fuse 82.

これによって、図2Eに示すように、最上層に電極パッド81とヒューズ82を有し、他の領域が絶縁膜101,106と窒化膜102,107の積層構造で覆われた半導体装置120が形成される。ここで、電極パッド81は、開口部111Aを通して外部に露出している。ヒューズ82は、第1の絶縁膜101及び第1の窒化膜102に覆われた状態で開口部111Bを通して外部に露出している。ヒューズ82の周囲はオーバーエッチングされていないので、従来のように、ヒューズの側部に深い溝が形成されることはない。また、絶縁膜101,106と窒化膜102,107を積層させることにより、半導体装置10の下方の回路構造の防水性及び防湿性が向上する。   As a result, as shown in FIG. 2E, the semiconductor device 120 having the electrode pad 81 and the fuse 82 in the uppermost layer and the other region covered with the laminated structure of the insulating films 101 and 106 and the nitride films 102 and 107 is formed. Is done. Here, the electrode pad 81 is exposed to the outside through the opening 111A. The fuse 82 is exposed to the outside through the opening 111 </ b> B while being covered with the first insulating film 101 and the first nitride film 102. Since the periphery of the fuse 82 is not over-etched, a deep groove is not formed in the side portion of the fuse as in the prior art. Further, by stacking the insulating films 101 and 106 and the nitride films 102 and 107, the waterproofness and moistureproofness of the circuit structure below the semiconductor device 10 are improved.

以上、説明したように、この半導体装置120の製造方法では、最上層に形成した電極パッド81とヒューズ82の開口部90A,90Bを同時に形成するプロセスにおいて、電極パッド81上の第1の絶縁膜101及び第1の窒化膜102を除去するようにした。これによって、ヒューズ82の側部の層間絶縁膜61上方における絶縁膜の膜厚が電極パッド81上方における絶縁膜の膜厚より厚くなり、電極パッド81上でエッチングにより除去すべき第2の絶縁膜106及び第2の窒化膜107の深さが他の領域に比べて少なくなる。この結果、電極パッド81を完全に露出させるように第2の絶縁膜106及び第2の窒化膜107をエッチングしても、ヒューズ82の周囲の第1の絶縁膜101及び第1の窒化膜102が掘られ過ぎないようになる。このことは、エッチングされる第2の窒化膜107の膜厚より第1の窒化膜102を厚く形成し、第1の窒化膜102がストッパとして機能するようにしたことにより、より顕著になる。この結果、第1の絶縁膜101の上面101A及び第1の窒化膜102の上面102Aがヒューズ82の底面82A以上の高さになる半導体装置120が製造される。このために、第2の開口部111Bの底部(上面101A又は上面102A)にレジスト膜が残留し難くなる。また、この半導体装置120の製造方法では、図3Dに例示するように、ヒューズ203の側方に溝207が形成された後にレジスト膜210が塗布されることがなくなる。このことも、ヒューズ82の周囲にレジスト膜の残留することを防止することに貢献する。これらのことから、レジスト膜の残留による半導体装置120の表面汚染を防止できる。   As described above, in the method of manufacturing the semiconductor device 120, in the process of simultaneously forming the electrode pad 81 formed in the uppermost layer and the openings 90A and 90B of the fuse 82, the first insulating film on the electrode pad 81 is formed. 101 and the first nitride film 102 were removed. As a result, the film thickness of the insulating film above the interlayer insulating film 61 on the side of the fuse 82 becomes thicker than the film thickness of the insulating film above the electrode pad 81, and the second insulating film to be removed by etching on the electrode pad 81. The depths of 106 and the second nitride film 107 are smaller than those in other regions. As a result, even if the second insulating film 106 and the second nitride film 107 are etched so that the electrode pad 81 is completely exposed, the first insulating film 101 and the first nitride film 102 around the fuse 82 are used. Will not be dug too much. This becomes more prominent by forming the first nitride film 102 to be thicker than the thickness of the second nitride film 107 to be etched, so that the first nitride film 102 functions as a stopper. As a result, the semiconductor device 120 in which the upper surface 101A of the first insulating film 101 and the upper surface 102A of the first nitride film 102 are higher than the bottom surface 82A of the fuse 82 is manufactured. This makes it difficult for the resist film to remain on the bottom (the upper surface 101A or the upper surface 102A) of the second opening 111B. Further, in the method for manufacturing the semiconductor device 120, as illustrated in FIG. 3D, the resist film 210 is not applied after the groove 207 is formed on the side of the fuse 203. This also contributes to preventing the resist film from remaining around the fuse 82. For these reasons, the surface contamination of the semiconductor device 120 due to the residual resist film can be prevented.

ここで挙げた全ての例及び条件的表現は、発明者が技術促進に貢献した発明及び概念を読者が理解するのを助けるためのものであり、ここで具体的に挙げたそのような例及び条件に限定することなく解釈するものであり、また、明細書におけるそのような例の編成は本発明の優劣を示すこととは関係ない。本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、それに対して種々の変更、置換及び変形を施すことができる。   All examples and conditional expressions given here are intended to help the reader understand the inventions and concepts that have contributed to the promotion of technology, and such examples and It is to be construed without being limited to the conditions, and the organization of such examples in the specification is not related to showing the superiority or inferiority of the present invention. While embodiments of the present invention have been described in detail, various changes, substitutions and variations can be made thereto without departing from the spirit and scope of the present invention.

以下に、前記の実施の形態の特徴を付記する。
(付記1) 基板の上方に形成した多層の配線構造における最上層の層間絶縁膜上に電極パッド及びヒューズを形成し、前記層間絶縁膜及び前記電極パッド並びに前記ヒューズの上方に、前記ヒューズの側部の前記層間絶縁膜上方における膜厚が前記電極パッド上方における膜厚より厚い絶縁膜を形成し、前記絶縁膜をエッチングして、前記電極パッドを露出させる第1の開口部と、前記ヒューズ上方の前記絶縁膜の少なくとも一部を除去した第2の開口部とを同時に形成する開口工程を含む半導体装置の製造方法。
(付記2) 前記開口工程は、前記第2の開口部において前記層間絶縁膜が露出させないことを特徴とする付記1に記載の半導体装置の製造方法。
(付記3)
前記絶縁膜を形成する工程は、前記ヒューズの側部の前記層間絶縁膜上方における膜厚が前記電極パッドの膜厚より厚い前記絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の表面をエッチング又は研磨により平坦化する工程と、を含み、前記開口工程は、第2の開口部に前記ヒューズを露出させることを特徴とする付記1又は付記2に記載の半導体装置の製造方法。
(付記4) 前記絶縁膜は、第1の絶縁膜、第1のパッシベーション膜、第2の絶縁膜、及び第2のパッシベーション膜を含み、前記絶縁膜を形成する工程は、前記層間絶縁膜及び前記電極パッド並びに前記ヒューズを覆う前記第1の絶縁膜を形成する工程と、前記第1の絶縁膜上に前記第1のパッシベーション膜を形成する工程と、前記第1のパッシベーション膜及び前記第1の絶縁膜をエッチングし、前記電極パッドを露出させる工程と、露出させた前記電極パッド及び前記第1のパッシベーション膜を覆うように前記第2の絶縁膜を形成する工程と、前記第2の絶縁膜上に前記第2のパッシベーション膜を形成する工程と、を含み、前記開口工程は、前記第2のパッシベーション膜及び前記第2の絶縁膜をエッチングして、前記電極パッドを露出させる前記第1の開口部と、前記ヒューズ上方の前記第1のパッシベーション膜を露出させる前記第2の開口部とを同時に形成することを特徴とする付記1又は付記2に記載の半導体装置の製造方法。
(付記5) 前記第2のパッシベーション膜は、前記第1のパッシベーション膜より膜厚を薄く形成することを特徴とする付記4に記載の半導体装置の製造方法。
(付記6) 基板の上方に形成した多層の配線構造における最上層の層間絶縁膜上に電極パッド及びヒューズを形成し、前記層間絶縁膜及び前記電極パッド並びに前記ヒューズを覆う絶縁膜を前記電極パッド及び前記ヒューズの膜厚より厚く形成し、前記絶縁膜の表面をエッチング又は研磨により平坦化し、平坦化した前記絶縁膜の上方にパッシベーション膜を形成し、前記パッシベーション膜及び前記絶縁膜をエッチングして、前記電極パッドを露出させる第1の開口部と前記ヒューズを露出させる第2の開口部を同時に形成することを含む半導体装置の製造方法。
(付記7) 基板の上方に形成した多層の配線構造における最上層の層間絶縁膜上に電極パッド及びヒューズを形成し、前記層間絶縁膜及び前記電極パッド並びに前記ヒューズを覆う第1の絶縁膜を形成し、前記第1の絶縁膜上に第1のパッシベーション膜を形成し、前記第1のパッシベーション膜及び前記第1の絶縁膜をエッチングして、前記電極パッドを露出させ、露出させた前記電極パッド及び前記第1のパッシベーション膜を覆うように第2の絶縁膜を形成し、前記第2の絶縁膜上に第2のパッシベーション膜を形成し、前記第2のパッシベーション膜及び前記第2の絶縁膜をエッチングして、前記電極パッドを露出させる第1の開口部と、前記ヒューズ上方の前記第1のパッシベーション膜を露出させる第2の開口部を同時に形成することを含む半導体装置の製造方法。
(付記8) 基板と、前記基板の上方に形成された多層の配線構造における最上層の層間絶縁膜上に配置された電極パッド及びヒューズと、前記層間絶縁膜の上方に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜に形成され、前記電極パッドを露出させる第1の開口部と、前記絶縁膜に形成され、底部の高さが前記ヒューズの底面より高い第2の開口部と、を含むことを特徴とする半導体装置。
(付記9) 前記絶縁膜は、前記層間絶縁膜上に配置された第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜上に形成された第1のパッシベーション膜と、前記第1のパッシベーション膜上に形成された第2の絶縁膜と、前記第2の絶縁膜上に形成された第2のパッシベーション膜と、を含み、前記第1の開口部及び前記第2の開口部は、前記第2の絶縁膜及び前記第2のパッシベーション膜を除去することにより形成されていることを特徴とする付記8に記載の半導体装置。
The features of the above embodiment will be added below.
(Appendix 1) An electrode pad and a fuse are formed on the uppermost interlayer insulating film in the multilayer wiring structure formed above the substrate, and the fuse side is located above the interlayer insulating film, the electrode pad and the fuse. A first opening that exposes the electrode pad by etching the insulating film and forming an insulating film having a thickness above the interlayer insulating film at a thickness greater than that above the electrode pad; and above the fuse A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of simultaneously forming a second opening from which at least a part of the insulating film is removed.
(Additional remark 2) The said opening process does not expose the said interlayer insulation film in a said 2nd opening part, The manufacturing method of the semiconductor device of Additional remark 1 characterized by the above-mentioned.
(Appendix 3)
The step of forming the insulating film includes the step of forming the insulating film in which the film thickness of the side portion of the fuse above the interlayer insulating film is larger than the film thickness of the electrode pad, and etching or polishing the surface of the insulating film The method for manufacturing a semiconductor device according to appendix 1 or appendix 2, wherein the opening step exposes the fuse in a second opening.
(Supplementary Note 4) The insulating film includes a first insulating film, a first passivation film, a second insulating film, and a second passivation film, and the step of forming the insulating film includes the interlayer insulating film and Forming the first insulating film covering the electrode pad and the fuse, forming the first passivation film on the first insulating film, the first passivation film and the first Etching the insulating film to expose the electrode pad, forming the second insulating film so as to cover the exposed electrode pad and the first passivation film, and the second insulating film Forming the second passivation film on the film, wherein the opening step etches the second passivation film and the second insulating film to form the electrode passivation. The semiconductor device according to appendix 1 or appendix 2, wherein the first opening that exposes the gate and the second opening that exposes the first passivation film above the fuse are formed simultaneously. Device manufacturing method.
(Supplementary note 5) The method for manufacturing a semiconductor device according to supplementary note 4, wherein the second passivation film is formed to be thinner than the first passivation film.
(Appendix 6) An electrode pad and a fuse are formed on the uppermost interlayer insulating film in the multilayer wiring structure formed above the substrate, and the insulating film covering the interlayer insulating film, the electrode pad, and the fuse is formed as the electrode pad. And the surface of the insulating film is flattened by etching or polishing, a passivation film is formed above the flattened insulating film, and the passivation film and the insulating film are etched. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising simultaneously forming a first opening for exposing the electrode pad and a second opening for exposing the fuse.
(Supplementary Note 7) An electrode pad and a fuse are formed on the uppermost interlayer insulating film in the multilayer wiring structure formed above the substrate, and the first insulating film covering the interlayer insulating film, the electrode pad, and the fuse is formed. Forming a first passivation film on the first insulating film, etching the first passivation film and the first insulating film to expose the electrode pad, and exposing the electrode A second insulating film is formed to cover the pad and the first passivation film, a second passivation film is formed on the second insulating film, and the second passivation film and the second insulating film are formed. The film is etched to simultaneously form a first opening for exposing the electrode pad and a second opening for exposing the first passivation film above the fuse. A method for manufacturing a semiconductor device.
(Supplementary Note 8) A substrate, electrode pads and fuses disposed on the uppermost interlayer insulating film in the multilayer wiring structure formed above the substrate, and an insulating film formed above the interlayer insulating film; A first opening formed in the insulating film and exposing the electrode pad; and a second opening formed in the insulating film and having a bottom height higher than a bottom surface of the fuse. A featured semiconductor device.
(Supplementary Note 9) The insulating film includes a first insulating film disposed on the interlayer insulating film, a first passivation film formed on the first insulating film, and on the first passivation film. A second insulating film formed on the second insulating film, and a second passivation film formed on the second insulating film, wherein the first opening and the second opening are the second opening 9. The semiconductor device according to appendix 8, wherein the semiconductor device is formed by removing the insulating film and the second passivation film.

1 基板
61 層間絶縁膜
81 電極パッド
82 ヒューズ
82A 底面
85,101 第1の絶縁膜
85A,101A,102A 上面(底面)
87 窒化膜(パッシベーション膜)
88,110 レジスト膜(マスク)
90A,111A 第1の開口部
90B,111B 第2の開口部
100,120 半導体装置
102 第1の窒化膜(第1のパッシベーション膜)
103 マスク
106 第2の絶縁膜
107 第2の窒化膜(第2のパッシベーション膜)
1 substrate 61 interlayer insulating film 81 electrode pad 82 fuse 82A bottom surface 85, 101 first insulating film 85A, 101A, 102A top surface (bottom surface)
87 Nitride film (passivation film)
88,110 Resist film (mask)
90A, 111A First opening 90B, 111B Second opening 100, 120 Semiconductor device 102 First nitride film (first passivation film)
103 Mask 106 Second insulating film 107 Second nitride film (second passivation film)

Claims (5)

基板の上方に形成した多層の配線構造における最上層の層間絶縁膜上に電極パッド及びヒューズを形成し、
前記層間絶縁膜及び前記電極パッド並びに前記ヒューズの上方に、前記ヒューズの側部の前記層間絶縁膜上方における膜厚が前記電極パッド上方における膜厚より厚い絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜をエッチングして、前記電極パッドを露出させる第1の開口部と、前記ヒューズ上方の前記絶縁膜の少なくとも一部を除去した第2の開口部とを同時に形成する開口工程を含む半導体装置の製造方法。
Forming electrode pads and fuses on the uppermost interlayer insulating film in the multilayer wiring structure formed above the substrate;
Forming an insulating film above the interlayer insulating film, the electrode pad and the fuse, the film thickness of the side portion of the fuse above the interlayer insulating film being larger than the film thickness above the electrode pad;
A semiconductor including an opening step in which the insulating film is etched to simultaneously form a first opening exposing the electrode pad and a second opening from which at least a part of the insulating film above the fuse is removed. Device manufacturing method.
前記開口工程は、前記第2の開口部において前記層間絶縁膜が露出させないことを特徴とする付記1に記載の半導体装置の製造方法。   The manufacturing method of a semiconductor device according to appendix 1, wherein the opening step does not expose the interlayer insulating film in the second opening. 前記絶縁膜を形成する工程は、
前記ヒューズの側部の前記層間絶縁膜上方における膜厚が前記電極パッドの膜厚より厚い前記絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の表面をエッチング又は研磨により平坦化する工程と、
を含み、
前記開口工程は、第2の開口部に前記ヒューズを露出させることを特徴とする付記1又は付記2に記載の半導体装置の製造方法。
The step of forming the insulating film includes
Forming the insulating film whose film thickness above the interlayer insulating film on the side of the fuse is larger than the film thickness of the electrode pad;
Flattening the surface of the insulating film by etching or polishing;
Including
The manufacturing method of the semiconductor device according to appendix 1 or appendix 2, wherein the opening step exposes the fuse in a second opening.
前記絶縁膜は、第1の絶縁膜、第1のパッシベーション膜、第2の絶縁膜、及び第2のパッシベーション膜を含み、
前記絶縁膜を形成する工程は、
前記層間絶縁膜及び前記電極パッド並びに前記ヒューズを覆う前記第1の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜上に前記第1のパッシベーション膜を形成する工程と、
前記第1のパッシベーション膜及び前記第1の絶縁膜をエッチングし、前記電極パッドを露出させる工程と、
露出させた前記電極パッド及び前記第1のパッシベーション膜を覆うように前記第2の絶縁膜を形成する工程と、
前記第2の絶縁膜上に前記第2のパッシベーション膜を形成する工程と、
を含み、
前記開口工程は、前記第2のパッシベーション膜及び前記第2の絶縁膜をエッチングして、前記電極パッドを露出させる前記第1の開口部と、前記ヒューズ上方の前記第1のパッシベーション膜を露出させる前記第2の開口部とを同時に形成することを特徴とする付記1又は付記2に記載の半導体装置の製造方法。
The insulating film includes a first insulating film, a first passivation film, a second insulating film, and a second passivation film,
The step of forming the insulating film includes
Forming the first insulating film covering the interlayer insulating film, the electrode pad, and the fuse;
Forming the first passivation film on the first insulating film;
Etching the first passivation film and the first insulating film to expose the electrode pads;
Forming the second insulating film so as to cover the exposed electrode pad and the first passivation film;
Forming the second passivation film on the second insulating film;
Including
The opening step etches the second passivation film and the second insulating film to expose the first opening for exposing the electrode pad and the first passivation film above the fuse. The method for manufacturing a semiconductor device according to appendix 1 or appendix 2, wherein the second opening is formed simultaneously.
基板と、
前記基板の上方に形成された多層の配線構造における最上層の層間絶縁膜上に配置された電極パッド及びヒューズと、
前記層間絶縁膜の上方に形成された絶縁膜と、

前記絶縁膜に形成され、前記電極パッドを露出させる第1の開口部と、
前記絶縁膜に形成され、底部の高さが前記ヒューズの底面より高い第2の開口部と、
を含むことを特徴とする半導体装置。
A substrate,
Electrode pads and fuses disposed on the uppermost interlayer insulating film in the multilayer wiring structure formed above the substrate;
An insulating film formed above the interlayer insulating film;

A first opening formed in the insulating film and exposing the electrode pad;
A second opening formed in the insulating film and having a bottom height higher than a bottom surface of the fuse;
A semiconductor device comprising:
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