JP3521061B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP3521061B2 JP33091598A JP33091598A JP3521061B2 JP 3521061 B2 JP3521061 B2 JP 3521061B2 JP 33091598 A JP33091598 A JP 33091598A JP 33091598 A JP33091598 A JP 33091598A JP 3521061 B2 JP3521061 B2 JP 3521061B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ユーザーによるプ
ログラム書き込みが可能なフィールドプログラマブルゲ
ートアレイ(FPGA)と呼ばれる半導体装置のうち、
アンチヒューズ構造を備えたFPGAのアンチヒューズ
構造の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field programmable gate array (FPGA) semiconductor device in which a program can be written by a user.
The present invention relates to a method of manufacturing an antifuse structure of an FPGA having an antifuse structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のアンチヒューズ素子としては、
例えば米国特許第5351810号や特開平6−850
68号公報に記載の構造が提案されている。以下、こう
した従来のアンチヒューズ構造の一般的製造方法を説明
する。
2. Description of the Related Art As an antifuse element of this type,
For example, US Pat. No. 5,351,810 and JP-A-6-850.
The structure described in Japanese Patent No. 68 has been proposed. Hereinafter, a general method of manufacturing such a conventional antifuse structure will be described.

【0003】まず、図3(a)に示す半導体基板31上
に、図3(b)に示したように、第1の絶縁膜32を堆
積する。次に、図3(c)に示したように、第1の絶縁
膜32上に、下部電極となる第1の金属膜33を堆積
し、その後、図3(d)に示したように、第1の金属膜
33上に、アンチヒューズとなるアンチヒューズ膜34
を堆積する。このアンチヒューズ膜34は、下層にシリ
コンナイトライド層341、上層にAr,SiH4を原
料にしてCVD法で生成したアモルファスシリコン膜3
42の2層構造となっている。
First, as shown in FIG. 3B, a first insulating film 32 is deposited on the semiconductor substrate 31 shown in FIG. Next, as shown in FIG. 3C, a first metal film 33 serving as a lower electrode is deposited on the first insulating film 32, and then, as shown in FIG. An antifuse film 34 serving as an antifuse is formed on the first metal film 33.
Deposit. The antifuse film 34 has a lower layer, which is a silicon nitride layer 341, and an upper layer, which is an amorphous silicon film 3 formed by a CVD method using Ar and SiH 4 as raw materials.
42 has a two-layer structure.

【0004】次いで、図3(e)に示したように、アン
チヒューズ膜34上にレジスト35を塗布して所望のパ
ターンを形成した後、第1の金属膜33とアンチヒュー
ズ膜34のエッチングを行う。レジスト35を除去した
後、図3(f)に示したように、第1の金属膜(以下、
下部電極という)33、アンチヒューズ膜34を被覆す
るように、第2の絶縁膜36を堆積する。次に、図3
(g)に示したように、第2の絶縁膜36上に、レジス
ト37を塗布して所望の位置に窓を形成した後、第2の
絶縁膜36にアンチヒューズ膜に達するコンタクトホー
ル38をドライエッチングにより開口する。コンタクト
ホール38のドライエッチングによって露出されたアン
チヒューズ膜34の表面は、ドライエッチングに用いた
ガス中の酸素イオンがアンチヒューズ膜中に打ち込まれ
るため、その表面に酸化層39が形成される。その後、
レジスト37を除去し、図3(h)に示したように、第
2の絶縁膜36上に上部電極となる第2の金属膜40を
堆積する。最後に、図3(i)に示したように、レジス
ト41を塗布して所望のパターンを形成し、第2の金属
膜(以下上部電極という)40をエッチングすることに
よってアンチヒューズ構造が完成する。
Next, as shown in FIG. 3E, after a resist 35 is applied on the antifuse film 34 to form a desired pattern, the first metal film 33 and the antifuse film 34 are etched. To do. After removing the resist 35, as shown in FIG. 3F, the first metal film (hereinafter,
A second insulating film 36 is deposited so as to cover the lower electrode 33 and the antifuse film 34. Next, FIG.
As shown in (g), a resist 37 is applied on the second insulating film 36 to form a window at a desired position, and then a contact hole 38 reaching the antifuse film is formed in the second insulating film 36. Open by dry etching. On the surface of the antifuse film 34 exposed by the dry etching of the contact hole 38, oxygen ions in the gas used for the dry etching are implanted into the antifuse film, so that an oxide layer 39 is formed on the surface. afterwards,
The resist 37 is removed, and as shown in FIG. 3H, a second metal film 40 to be an upper electrode is deposited on the second insulating film 36. Finally, as shown in FIG. 3I, a resist 41 is applied to form a desired pattern, and a second metal film (hereinafter referred to as an upper electrode) 40 is etched to complete an antifuse structure. .

【0005】以上の説明から明らかなように、この種の
構造のアンチヒューズでは、コンタクトホール38を通
して、アンチヒューズ膜34を上部電極40と下部電極
33で挟み込む構造となっていることが特徴である。こ
こでアンチヒューズ膜34の材料としては、様々な誘電
体材料が検討されてきたが、シリコンナイトライド層3
41あるいは酸化シリコン膜を下層に、アモルファスシ
リコン膜342を上層にした2層構造がよく用いられて
いる。それは、上部電極40と下部電極33に電圧を印
加し、アンチヒューズ膜34を破壊して導通させるのに
必要な設定された目標のプログラム電圧に対して、膜厚
の制御、設定が容易であるからである。
As is apparent from the above description, the antifuse of this type of structure is characterized in that the antifuse film 34 is sandwiched between the upper electrode 40 and the lower electrode 33 through the contact hole 38. . Here, various dielectric materials have been studied as the material of the antifuse film 34, but the silicon nitride layer 3
41 or a silicon oxide film as a lower layer and an amorphous silicon film 342 as an upper layer, a two-layer structure is often used. It is easy to control and set the film thickness with respect to the set target program voltage required to apply a voltage to the upper electrode 40 and the lower electrode 33 and break the antifuse film 34 to make it conductive. Because.

【0006】具体的にはアンチヒューズ部分には、最高
約10V程度の電圧を時間的にステップ状に印加し、ア
ンチヒューズ膜34の絶縁破壊により、規定の電流が流
れた時点でプログラムを完了する。絶縁破壊により、電
流が流れ出すと、電場の集中したホールの底面端部で、
ジュール熱により溶融した下部電極33を構成する金属
がアンチヒューズ膜内にマイグレートして、ヒューズリ
ンクと呼ばれる部分ができ、上部電極40と低抵抗で電
気的に繋がるのである。
Specifically, a voltage of up to about 10 V is applied stepwise in time to the antifuse portion, and the program is completed when a prescribed current flows due to the dielectric breakdown of the antifuse film 34. . When a current starts flowing due to dielectric breakdown, at the bottom end of the hole where the electric field is concentrated,
The metal forming the lower electrode 33, which is melted by Joule heat, migrates into the anti-fuse film to form a portion called a fuse link, which is electrically connected to the upper electrode 40 with low resistance.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、アンチヒューズ膜34と上部電極40と
を接続するコンタクトホール部分をドライエッチングで
開口する工程において、アモルファスシリコンの表面に
存在する凹凸形状に沿って酸素イオンが膜に入り込むた
め、アンチヒューズ膜34の上部を構成するアモルファ
スシリコン膜342の表面が不均一に酸化され、そこに
できる酸化膜厚も不均一になりやすいという状況が生じ
る。
However, in the above-mentioned conventional structure, the uneven shape existing on the surface of the amorphous silicon is formed in the step of opening the contact hole connecting the anti-fuse film 34 and the upper electrode 40 by dry etching. Oxygen ions enter the film along with, so that the surface of the amorphous silicon film 342 forming the upper portion of the antifuse film 34 is unevenly oxidized, and the oxide film formed there is likely to be uneven.

【0008】もし、コンタクト底面の端部の酸化膜が厚
く、コンタクト底面の中央部の酸化膜が局所的に薄くな
ったとすると、コンタクトの電場が集中するコンタクト
底面端部からアモルファスシリコンの絶縁破壊が起こる
とは限らなくなる。すなわち、端部だけでなく、不均一
な酸化膜の絶縁耐圧の弱い部分からも破壊されることが
起こるようになる。このような状態になると、アンチヒ
ューズ膜34の絶縁耐圧が、コンタクトホール38毎
に、最終的にはウエハー面内でばらつき、場合によって
は印加最高電圧約10Vを超えるような場合や、プログ
ラム電圧以下の低い電圧でも、プログラムされる場合が
生じるので正確なプログラムができないという問題を有
していた。
If the oxide film at the end of the bottom surface of the contact is thick and the oxide film at the center of the bottom surface of the contact is thin locally, dielectric breakdown of amorphous silicon occurs from the end portion of the contact bottom surface where the electric field of the contact is concentrated. It won't always happen. That is, not only the end portions but also the portions of the non-uniform oxide film having a low withstand voltage will be destroyed. In such a state, the withstand voltage of the anti-fuse film 34 varies finally for each contact hole 38 within the wafer surface, and in some cases, exceeds the maximum applied voltage of about 10 V, or less than the program voltage. However, even if the voltage is low, it may be programmed, so that there is a problem that accurate programming cannot be performed.

【0009】本発明は、このような従来技術の問題点を
解決する半導体装置の製造方法を提供することを目的と
する。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that solves the problems of the prior art.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体装置の製造方法は、基板上に第1の
導電層を形成し、次いで絶縁層およびアモルファスシリ
コン層を順次堆積してなるアンチヒューズ膜を形成する
工程と、前記アモルファスシリコン層上に絶縁膜を形成
する工程と、前記絶縁膜上に開口パターンを有するエッ
チングマスクを形成する工程と、前記エッチングマスク
を用いて前記絶縁膜を選択的に除去し、前記アモルファ
スシリコン層の表面に達する開口を形成する工程と、前
記エッチングマスクを酸素プラズマ処理によって除去す
る工程と、前記開口の部分と前記絶縁膜上に第2の導電
層を形成する工程とを含み、前記アモルファスシリコン
層をHeとSiH4、またはN2とSiH4を原料とする
CVD法で形成することを特徴とするものであり、この
ように、アモルファスシリコン層をHeとSiH4、ま
たはN2とSiH4を原料とするCVD法で形成すること
によって、従来の製造方法と比較し、シリコン層の表面
凹凸が数nmに減少し、これによって表面酸化層の厚さ
を3nm以下にすることができる。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises forming a first conductive layer on a substrate and then sequentially depositing an insulating layer and an amorphous silicon layer. Forming an antifuse film, forming an insulating film on the amorphous silicon layer, forming an etching mask having an opening pattern on the insulating film, and insulating the insulating film using the etching mask. A step of selectively removing the film to form an opening reaching the surface of the amorphous silicon layer; a step of removing the etching mask by oxygen plasma treatment; and a step of forming a second conductive film on the opening and the insulating film. and forming a layer, to form the amorphous silicon layer with He and SiH 4 or N 2 and the CVD method as a raw material of SiH 4, It is characterized in this way, the amorphous silicon layer He and SiH 4, or N 2 and SiH 4 by forming a CVD method using a raw material, compared with the conventional manufacturing method, the silicon layer The surface irregularities of are reduced to several nm, which allows the thickness of the surface oxide layer to be 3 nm or less.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0012】図1は、本発明の実施形態を説明するため
の参考例1における半導体装置のアンチヒューズが形成
される部分の工程断面を示したものである。図1(a)
において、11は半導体基板であり、まず、図1(b)
に示したように、半導体基板11上に第1の絶縁膜12
を堆積する。第1の絶縁膜12は、半導体装置の内部回
路を構成するトランジスタ、配線等の上部に形成された
層間絶縁膜や保護膜に相当するものである。
FIG. 1 is a process cross-sectional view of a portion of a semiconductor device in which an antifuse is formed in Reference Example 1 for explaining an embodiment of the present invention. Figure 1 (a)
In FIG. 1, 11 is a semiconductor substrate.
As shown in, the first insulating film 12 is formed on the semiconductor substrate 11.
Deposit. The first insulating film 12 corresponds to an interlayer insulating film or a protective film formed on the transistors, wirings, and the like that form the internal circuit of the semiconductor device.

【0013】次に、図1(c)に示したように、第1の
絶縁膜12上に下部電極となる第1の金属膜13を堆積
する。続いて、図1(d)に示したように、第1の金属
膜13上にアンチヒューズとなるアンチヒューズ膜14
を堆積する。アンチヒューズ膜14は、シリコンナイト
ライド膜141とArとSiH4を原料ガスとしてプラ
ズマCVD法などで低温で堆積したアモルファスシリコ
ン膜142からなる2層膜となっている。
Next, as shown in FIG. 1C, a first metal film 13 to be a lower electrode is deposited on the first insulating film 12. Subsequently, as shown in FIG. 1D, an antifuse film 14 serving as an antifuse is formed on the first metal film 13.
Deposit. The anti-fuse film 14 is a two-layer film composed of a silicon nitride film 141 and an amorphous silicon film 142 deposited at a low temperature by plasma CVD or the like using Ar and SiH 4 as source gases.

【0014】次に、図1(e)に示したように、アンチ
ヒューズ膜14上に、レジスト膜15を塗布し、所望の
パターンを形成した後、そのレジスト15をエッチング
マスクとしてドライエッチングにより第1の金属膜13
とアンチヒューズ膜14をパターニングする。なお、残
された第1の金属膜13を、以下、下部電極という。レ
ジスト15を除去した後、図1(f)に示したように、
アンチヒューズ膜14および下部電極13を覆うように
第2の絶縁膜16を堆積する。
Next, as shown in FIG. 1E, a resist film 15 is applied on the antifuse film 14 to form a desired pattern, and then the resist 15 is used as an etching mask by dry etching. 1 metal film 13
Then, the antifuse film 14 is patterned. The remaining first metal film 13 is hereinafter referred to as a lower electrode. After removing the resist 15, as shown in FIG.
A second insulating film 16 is deposited so as to cover the antifuse film 14 and the lower electrode 13.

【0015】次いで、図1(g)に示したように、レジ
スト17を塗布して所望の位置に窓を形成し、そのレジ
スト17をマスクとして第2の絶縁膜16をドライエッ
チングし、コンタクトホール18(ヒューズオープニン
グともいう)を開口する。その後、レジスト17を酸素
プラズマ処理にて除去する。コンタクトホール18を開
口する際にはドライエッチングに使用するガスによっ
て、またレジスト17を除去する際には酸素プラズマに
よってアンチヒューズ膜14の表面が酸化され、表面酸
化層19が形成されるが、エッチングや酸素プラズマ処
理時の処理装置に印加するRFパワーを3.5W/cm
2に制限することにより、アンチヒューズ膜表面の酸化
膜厚を3nm以下に制限することができる。
Then, as shown in FIG. 1G, a resist 17 is applied to form a window at a desired position, and the second insulating film 16 is dry-etched using the resist 17 as a mask to form a contact hole. Open 18 (also called fuse opening). After that, the resist 17 is removed by oxygen plasma treatment. The surface of the anti-fuse film 14 is oxidized by the gas used for dry etching when opening the contact hole 18 and by oxygen plasma when removing the resist 17 to form a surface oxide layer 19. RF power applied to the processing equipment during oxygen plasma treatment is 3.5 W / cm
By limiting the number to 2 , the oxide film thickness on the antifuse film surface can be limited to 3 nm or less.

【0016】さらに、図1(h)に示したように、アン
チヒューズ構造の上部電極となる第2の金属膜20を堆
積した後、図1(i)に示したように、レジスト21を
塗布し、所望のパターンを形成してそのレジスト21を
マスクとして第2の金属膜20をエッチングする。残さ
れた第2の金属膜20を、以下上部電極という。これに
より、アンチヒューズ構造が完成する。
Further, as shown in FIG. 1 (h), after depositing a second metal film 20 serving as an upper electrode of the anti-fuse structure, a resist 21 is applied as shown in FIG. 1 (i). Then, a desired pattern is formed and the second metal film 20 is etched using the resist 21 as a mask. The remaining second metal film 20 is hereinafter referred to as an upper electrode. This completes the antifuse structure.

【0017】参考例1では、アンチヒューズ膜14のア
モルファスシリコン膜142の表面酸化膜を3nm以下
になるようにしてコンタクトホール18を形成する点に
特徴がある。酸化膜の厚さを3nm以下にすることによ
って、アンチヒューズ膜14を破壊する電圧が、半導体
装置に通常適用してほぼ問題のない約10V以下にな
り、しかもアンチヒューズ膜14の絶縁耐圧のばらつき
も改善される。これは酸化膜厚が3nmと薄くなったの
で、絶縁破壊にほとんど影響しなくなったためであると
考えられる。
The reference example 1 is characterized in that the contact hole 18 is formed so that the surface oxide film of the amorphous silicon film 142 of the anti-fuse film 14 is 3 nm or less. By setting the thickness of the oxide film to 3 nm or less, the voltage at which the antifuse film 14 is destroyed becomes about 10 V or less, which is almost no problem when it is normally applied to a semiconductor device, and the variation of the withstand voltage of the antifuse film 14 is reduced. Is also improved. It is considered that this is because the oxide film thickness became as thin as 3 nm and had almost no effect on the dielectric breakdown.

【0018】なお、図1(g)において、従来のドライ
エッチング条件で第2の絶縁膜16をエッチングしてコ
ンタクトホール18を開口し、酸素プラズマを用いてレ
ジスト17を除去したが、参考例2においては、露出し
たアモルファスシリコン膜142の表面を濃度の極薄い
弗酸水溶液に、例えば室温で数秒浸漬処理をするもので
ある。その後、上部電極となる第2の金属膜20を形成
する。
In FIG. 1 (g), the second insulating film 16 was etched under the conventional dry etching conditions to open the contact hole 18, and the resist 17 was removed by using oxygen plasma. In the first method, the exposed surface of the amorphous silicon film 142 is immersed in an extremely dilute aqueous solution of hydrofluoric acid for a few seconds at room temperature, for example. After that, the second metal film 20 serving as the upper electrode is formed.

【0019】このように、上部電極20を形成する前
に、弗酸系の液で処理するという簡単な方法でも、表面
酸化層19を容易に除去することができる。弗酸水溶液
で処理後は、純水で洗浄するのが普通であり、このとき
再びアモルファスシリコン表面には酸化膜が成長するが
その厚さは高々1〜2nm程度であり、やはり3nm以
下で満足する結果となる。しかしながら、参考例1と比
較すれば、弗酸水溶液での処理および洗浄という工程が
増加するが、絶縁耐圧のばらつきを抑制することができ
る。
As described above, the surface oxide layer 19 can be easily removed even by a simple method of treating with a hydrofluoric acid-based solution before forming the upper electrode 20. After the treatment with the hydrofluoric acid solution, it is common to wash with pure water. At this time, an oxide film grows again on the surface of the amorphous silicon, but the thickness is about 1 to 2 nm at most, and 3 nm or less is also satisfactory. Will result. However, compared with Reference Example 1, although the steps of treatment with an aqueous solution of hydrofluoric acid and cleaning increase, the variation in withstand voltage can be suppressed.

【0020】図2は、本発明の実施形態における半導体
装置のアンチヒューズ構造の断面を示したものである。
図1と同一部分には同一符号を付してある。参考例で
は、アンチヒューズ膜14は、シリコンナイトライド膜
141とアモルファスシリコン膜142の2層とした
が、本実施形態では、アンチヒューズ膜24として、シ
リコンナイトライド膜141、アモルファスシリコン膜
142の上に、さらにHeとSiH4を原料ガスとする
プラズマCVD法によるアモルファスシリコン膜143
を堆積して、3層構造としたものである。
FIG. 2 shows a cross section of an anti-fuse structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In the reference example, the antifuse film 14 has two layers of the silicon nitride film 141 and the amorphous silicon film 142, but in the present embodiment, the antifuse film 24 is formed on the silicon nitride film 141 and the amorphous silicon film 142. In addition, an amorphous silicon film 143 formed by plasma CVD using He and SiH 4 as source gases
Is deposited to form a three-layer structure.

【0021】このHeとSiH4を原料ガスとするCV
Dアモルファスシリコン膜143を堆積することによ
り、従来数十nmあった表面の凹凸を数nmに抑えるこ
とができるようになる。この後、第2の絶縁膜16にレ
ジストマスクでコンタクトホール18を従来のドライエ
ッチング条件によって開口し、さらに酸素プラズマでレ
ジスト除去しても、アモルファスシリコン膜143の表
面に成長する表面酸化層は、図1の場合と同様に3nm
以下の厚さとなる。
CV using He and SiH 4 as source gases
By depositing the D amorphous silicon film 143, it becomes possible to suppress the unevenness of the surface, which was conventionally several tens of nm, to several nm. After that, even if the contact hole 18 is opened in the second insulating film 16 with a resist mask under the conventional dry etching condition and the resist is removed with oxygen plasma, the surface oxide layer grown on the surface of the amorphous silicon film 143 is 3 nm as in the case of FIG.
It has the following thickness.

【0022】このことから、アモルファスシリコン膜1
43の表面凹凸が減少したことにより、ドライエッチン
グに用いたガス中の酸素イオンが凹凸部に侵入しにくく
なったものと思われる。このようにしてアンチヒューズ
膜24の絶縁耐圧をほぼ一定にすることができ、本来の
コンタクトホール底面端部で破壊を行うことができる。
From this, the amorphous silicon film 1
It is considered that since the surface irregularities of 43 are reduced, oxygen ions in the gas used for dry etching are less likely to enter the irregularities. In this way, the withstand voltage of the anti-fuse film 24 can be made substantially constant, and the original bottom end of the contact hole can be broken.

【0023】なお、本実施形態では、アンチヒューズ膜
24において、アモルファスシリコン膜143をHeと
SiH4を原料ガスとするCVD法で形成したが、この
膜の代りに、N2とSiH4を原料ガスとするプラズマC
VD法でアモルファスシリコン膜を堆積することもでき
る。これによっても、その表面の凹凸を数nmに抑えら
れることを確認した。ただし、この場合はアモルファス
シリコン膜中に窒素が取り込まれるので形成条件を注意
深く選択することが必要であると考えられる。この点か
らは、Heガスを用いるCVD法の方が好ましい。
In this embodiment, in the antifuse film 24, the amorphous silicon film 143 is formed by the CVD method using He and SiH 4 as the source gas. However, instead of this film, N 2 and SiH 4 are used as the source materials. Plasma C as gas
It is also possible to deposit an amorphous silicon film by the VD method. It was confirmed that the unevenness of the surface can be suppressed to several nm by this as well. However, in this case, since nitrogen is taken into the amorphous silicon film, it is considered necessary to carefully select the forming conditions. From this point, the CVD method using He gas is preferable.

【0024】またアンチヒューズ膜24を構成するアモ
ルファスシリコン層として、膜142と膜143の2層
ではなく、必要に応じて膜143のみにしてよいことは
いうまでもない。
Needless to say, the amorphous silicon layer forming the anti-fuse film 24 is not limited to the two layers 142 and 143 but only the film 143 may be formed if necessary.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アンチヒューズ膜のうち、アモルファスシリコンの表面
酸化層を3nm以下にすることより、アンチヒューズ膜
の絶縁耐圧のばらつき、すなわちプログラムばらつきを
抑制したFPGA装置の製造方法を容易に実現できるも
のである。
As described above, according to the present invention,
By setting the surface oxide layer of amorphous silicon in the antifuse film to 3 nm or less, it is possible to easily realize a method for manufacturing an FPGA device in which variations in withstand voltage of the antifuse film, that is, variations in programming are suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態を説明するための参考例1に
おける半導体装置のアンチヒューズ構造の製造方法を示
す工程断面図
FIG. 1 is a process cross-sectional view showing a method for manufacturing an anti-fuse structure of a semiconductor device in Reference Example 1 for explaining an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態における半導体装置のアン
チヒューズ構造の断面図
FIG. 2 is a sectional view of an antifuse structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図3】従来例におけるFPGAのアンチヒューズ構造
の製造方法を示す工程断面図
3A to 3C are process cross-sectional views showing a method of manufacturing an FPGA antifuse structure in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 半導体基板 12 第1の絶縁膜 13 第1の金属膜(下部電極) 14,24 アンチヒューズ膜 141 シリコンナイトライド膜 142,143 アモルファスシリコン膜 15,17,21 レジスト 16 第2の絶縁膜 18 コンタクトホール 19 表面酸化層 20 第2の金属膜(上部電極) 11 Semiconductor substrate 12 First insulating film 13 First metal film (lower electrode) 14,24 Anti-fuse film 141 Silicon nitride film 142,143 Amorphous silicon film 15,17,21 resist 16 Second insulating film 18 contact holes 19 Surface oxide layer 20 Second metal film (upper electrode)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板上に第1の導電層を形成し、次いで
絶縁層およびアモルファスシリコン層を順次堆積してな
るアンチヒューズ膜を形成する工程と、前記アモルファ
スシリコン層上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜
上に開口パターンを有するエッチングマスクを形成する
工程と、前記エッチングマスクを用いて前記絶縁膜を選
択的に除去し、前記アモルファスシリコン層の表面に達
する開口を形成する工程と、前記エッチングマスクを
素プラズマ処理によって除去する工程と、前記開口の部
分と前記絶縁膜上に第2の導電層を形成する工程とを含
み、前記アモルファスシリコン層をHeとSiH4、ま
たはN2とSiH4を原料とするCVD法で形成すること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A first conductive layer is formed on a substrate and then
Insulating layer and amorphous silicon layer should be deposited in sequence.
Forming a that antifuse layer, the amorpha
Forming an insulating film on the scan silicon layer, wherein forming an etching mask having an opening pattern on the insulating film, the insulating film is selectively removed by using the etching mask, the amorphous silicon layer acid and step, said etching mask to form an opening reaching the surface of the
A step of removing the amorphous silicon layer by He and SiH 4 , or N 2 and SiH 4 as a raw material, including a step of removing the amorphous silicon layer by an elementary plasma treatment and a step of forming a second conductive layer on the opening portion and the insulating film. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that it is formed by a CVD method.
【請求項2】 前記絶縁膜を選択的に除去する工程は、
酸素を含むガスでドライエッチングする工程であること
を特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法
2. The step of selectively removing the insulating film comprises :
Must be a process of dry etching with a gas containing oxygen
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein
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