JP5103666B2 - 半導体装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電流を供給することによって抵抗値を増加させることが可能な電気ヒューズを有する半導体装置およびその製造方法に関するものである。
従来から、電流を供給することによって抵抗値を増加させることが可能な電気ヒューズが、半導体装置に用いられている。半導体装置は、安定的な量産が行われるようになった頃には価格の下落が激しく、利益を得るには早期に立ち上げ、かつ、高歩留まりの達成が必須である。このため、早期の歩留まり向上を図ることを目的に、半導体装置に冗長回路を設けて、高歩留まりの達成を実現させている。
電気ヒューズを用いた場合には、モールド樹脂封止前だけでなく、モールド樹脂封止後に半導体装置の救済が可能であるが、電気ヒューズの抵抗化を物理的に行なうことから、電気ヒューズが設けられる領域の周辺部材へのダメージなどの問題があった。今後益々、周辺部材の低誘電率(以下、Low−kと呼ぶ)膜の強度が低下することを考慮すると、少しでもダメージを抑制した高抵抗化が可能となる電気ヒューズが要望される。
このことから、半導体装置においては、周辺部材にダメージを極力与えることなく、しかも、主配線部材が銅のみならずアルミにも対応でき、電気的に高抵抗化を可能とするヒューズ開発に着手することが重要である。なお、半導体装置の救済だけでなく、電気ヒューズはアナログデバイスなどの電圧調整、プロセスやテスト結果などの履歴用タグ等としても使用できる可能性を持っている。
なお、本明細書においては、このヒューズは電気ヒューズと呼ばれる。また、電気ヒューズは、半導体装置の絶縁層中に設けられている。本明細書においては、絶縁層と電気ヒューズとを有する構造体は電気ヒューズ構造体と呼ばれる。また、本明細書においては、電気ヒューズの抵抗値の増加は、電気ヒューズに流れる電流の値が小さくなること、すなわち、電気ヒューズが以前に比較して高い抵抗値を有する状態になることを含む。
また、本明細書においては、電気ヒューズの抵抗値の増加は、電気ヒューズの両端に接続された2つの素子の間の電流の流れが完全に停止すること、すなわち、電気ヒューズの切断もしくは溶断、または、電気ヒューズの抵抗値が無限大になることを含むものとする。また、本明細書において用いられる電気ヒューズは、電子回路の使用を不能にするヒューズのみならず、アナログデバイス等において用いられる電圧を調整するためのヒューズ、ならびに、プロセスおよびテスト結果等の履歴を残すためのタグとして使用されるヒューズをも含んでいる。
下記非特許文献1には、半導体装置に採用される電気ヒューズ構造体の一例が開示されている。図38から図53を順次参照しながら、この電気ヒューズ構造体の構造およびその動作原理について、以下説明する。
図38に示すように、電気ヒューズEF10は、主配線ML10と主配線ML10の下面および両側面を覆うバリア膜BL10とからなっている。電気ヒューズEF10は、絶縁層IL10に形成されたトレンチTH10内において半導体基板の主表面と平行に延びている。また、電気ヒューズEF10および絶縁層IL10は絶縁層IL20によって覆われている。絶縁層IL20上には、絶縁層IL30が形成されている。
主配線ML10は、金属層または金属化合物層からなっており、絶縁層IL10、絶縁層IL20、および絶縁層IL30の融点よりも低い融点を有する。また、バリア膜BL10は、金属層、金属化合物層、またはそれらの層が複数重ねられた構造からなっている。また、バリア膜BL10の融点は、主配線ML10の融点よりも高く、かつ、絶縁層IL10および絶縁層IL20の融点よりも低い。さらに、主配線ML10の線膨張係数は、バリア膜BL10の線膨張係数よりも大きい。バリア膜BL10の線膨張係数は、絶縁層IL10、絶縁層IL20および絶縁層IL30のそれぞれの線膨張係数と同等であるかまたはそれよりも大きい。
上記融点条件に基づき、具体的には、主配線ML10には銅膜が採用され、バリア膜BL10にはタンタル膜が採用され、絶縁層IL10および絶縁層IL30には、3以下の誘電率を有するLow−k部材であるSiOC膜が採用され、絶縁層IL20には、SiCN膜が採用されている。
次に、上記構造の電気ヒューズの抵抗値が増加するときに生じる作用、特に、電気ヒューズが切断されるときに生じる作用を説明する。まず、主配線ML10を構成する銅膜が液化したときの体積膨張率を説明する。室温での密度(g/cm)は、8.93であるのに対して、液体時(1200°C)の密度は7.8(g/cm)であることから、液化した後の銅膜の密度は、液化する前の銅膜の密度に比較して小さいことが分かる。このことから、液化した後の銅膜の体積は液化する前の金属の体積よりも増加していることが分かる。液化に起因する銅膜の体積膨張率に関しては、14%(8.93/7.8=1.14)である。一例として、アルミニウムの場合が8%(2.69/2.5=1.08)、鉄の場合には、11%(7.86/7.1=1.11)である。
以上のことを考慮して、図38および図39を用いて、電気ヒューズEF10の抵抗値が増加するときに生じる作用、特に、電気ヒューズEF10が切断されるときに生じる作用を説明する。
図38に示す電気ヒューズEF10においては、紙面に対して垂直な方向に沿って、すなわち、主配線ML10が延びる方向に沿って電流が流れる。それにより、主配線ML10にはジュール熱が生じる。そのため、主配線ML10の温度が上昇し始める。その結果、線膨張係数の相違に起因して主配線ML10、バリア膜BL10、および絶縁層IL10,IL20,IL30のそれぞれに熱応力が発生する。
この電気ヒューズ構造体においては、絶縁層IL20の線膨張係数は、主配線ML10の線膨張係数よりもかなり低い。そのため、絶縁層IL20の膨張の度合いは主配線ML10の膨張の度合いよりも小さい。絶縁層IL20は主配線ML10に接触している。したがって、主配線ML10は膨張しようとしても、絶縁層IL20がその膨張を抑制する。その結果、主配線ML10の上部には引張力が生じ、絶縁層IL20の下部には圧縮力が生じる。したがって、図38に示した丸印部分Zに応力集中が発生する。
主配線ML10の温度がさらに上昇すると、主配線ML10を構成する金属が固体から液体に変化する。すなわち、金属の相変化が生じる。これにより、主配線ML10の体積がさらに増加する。このとき、主配線ML10の膨張はバリア膜BL10によって制限される。そのため、図39において白抜き矢印で示されるように、主配線ML10は、上方にのみ膨張する。これにより、絶縁層IL20が上方に押し上げられる。
したがって、主配線ML10が液化する前に主配線ML10の上部の両端の位置に応力集中が発生していたこと、および、絶縁層IL20が上方に押し上げられることの相乗効果によって、この応力集中が発生している部分を始点として絶縁層IL20および絶縁層IL30にクラックCR10が生じる。図40は、主配線ML10(ヒューズ)に生じる応力解析結果を模式的に示す一例である。主配線ML10の上部の両端位置に応力集中が発生していることが確認できる。
クラックCR10が発生したことによって、絶縁層IL20に空隙が生じる。この空隙の幅は、非常に小さい。また、主配線ML10が液化している。そのため、クラックCR10内に毛細管現象によって液化した主配線ML10が吸い込まれる。その結果、クラックCR10が発生している位置とは異なる位置で主配線ML10に不連続部分が形成される。
図41〜図50には、前述の一連の電気ヒューズEF10の切断経過が、時系列的に示されている。図番号が大きい図に示される状態は、図番号が小さい図に示される状態よりも後に現れる。図41、図43、図45、図47、および図49のそれぞれは、上面図であり、図42、図44、図46、図48、および図50のそれぞれは断面図である。
図49の平面図、および図50の断面図に示すように、所定量の液化した主配線ML10が毛細管現象によってクラックCR10内に吸い込まれたときに、主配線ML10およびバリア膜BL10が切断される。なお、バリア膜BL10は主配線ML10が吸い込まれるときに生じる力によって切断される。図51の平面図、および図52の断面図に、実際の切断部CT10を有する電気ヒューズEF10が示されている。
上述したように、図38に示す電気ヒューズEF10の構造においては、主配線ML10の上部の両端位置に応力を集中させてクラックCR10を発生させ、このクラックCR10に液化した主配線ML10を押し込む。これにより、電気ヒューズEF10そのものに空隙を生じさせ、この空隙によって電気ヒューズEF10の高抵抗化がなされる。しかし、この高抵抗化手法を用いた場合、クラックCR10には液化した主配線ML10が充填されてしまうことから、図53に示すように、隣接する電気ヒューズEF10のクラックCR10との短絡(図中Aで示す箇所)や、上方に位置する電気ヒューズEF10との短絡(図中Bで示す箇所)を発生させるおそれがあり、電気ヒューズ周辺にダメージを与えるおそれがある。
T. Ueda et.Al., "A Novel Cu Electrical Fuse Structure and Blowing Scheme utilizing Crack-assisted Mode for 90-45nm-node and beyond, VLSI symp.2006,pp.174-175.
本発明が解決しようとする課題は、上述した電気ヒューズ構造において、電気ヒューズを切断した場合に、電気ヒューズ周辺にダメージを与える点にある。したがって、本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、電流印加によって高抵抗化する電気ヒューズに対し、電気ヒューズ周辺にダメージを与えることなく、しかも、短時間かつ確実に電気ヒューズを高抵抗にすることができる電気ヒューズ構造を備える、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する発明を提供することにある。
本発明の一実施の形態によれば、導電材料で構成された電気ヒューズと、この電気ヒューズに接するように配設される酸化絶縁層と、を備え、電気ヒューズは、少なくともその一部に、酸化絶縁層から酸素を取り入れることにより、酸化される前よりも高抵抗化された領域を有している。
この実施の形態によれば、物理的に電気ヒューズを高抵抗化するのではなく、電気ヒューズの加熱に伴って絶縁膜部材である酸化絶縁層から分解放出される酸素(O)と、バリアメタル等の電気ヒューズ材料とを化学結合させることで、電気ヒューズを高抵抗化する。これにより、電気ヒューズの周囲部材をほとんど変形させることがなく、しかも、他の領域に損傷を与えることもない。その結果、電気ヒューズの上下層に他の電気ヒューズの配線を配置すること、および、電気ヒューズの配置間隔を縮小することもできる。
また、酸素放出が可能な絶縁膜部材とバリアメタルとで構成されるものであれば、配線の主部材が銅、アルミニウムであっても電気ヒューズが構成できることから、半導体装置に対しての適用範囲を拡げることが可能となる。
この発明に基づいた実施の形態1の電気ヒューズが設けられた電子回路の構成を説明するための図である。 この発明に基づいた実施の形態1の電気ヒューズの全体構成を示す斜視図である。 図2中のIII−III線矢視断面図である。 図2中のIV−IV線矢視断面図である。 SiOC膜における酸素放出温度と時間との関係を示す図である。 (A)は背景技術における電気ヒューズの高抵抗化された状態を示す斜視図であり、(B)は、この発明に基づいた実施の形態1の電気ヒューズの高抵抗化された状態を示す斜視図である。 各材質の融点温度と沸点温度を示す図である。 (A)〜(E)は、シミュレーションより求めた電気ヒューズへの電流の印加時間と周辺温度上昇との関係を示す図である。 バリアメタル(本実施の形態)と銅(背景技術)との比較における印加電流と温度上昇との関係を示す図である。 この発明に基づいた実施の形態2の電気ヒューズの構造を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態2の他の電気ヒューズの構造を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態2の他の電気ヒューズの構造を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリのメモリセル部および電気ヒューズの平面構造を示す平面図である。 (A)は、図13中のA−A断面、(B)は、図13中のB−B断面を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの全層における断面構造を示す断面図であり、(A)は図13中のA−A断面、(B)は図13中のB−B断面に相当する図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第1製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第2製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第3製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第4製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第5製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第6製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第7製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第8製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第9製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第10製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第11製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第12製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第13製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第14製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第15製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第16製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第17製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第18製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第19製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第20製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態3の磁気抵抗ランダムアクセスメモリの第21製造工程を示す断面図である。 この発明に基づいた実施の形態4の電気ヒューズを有する回路が含まれた半導体ウエハの構造を示す斜視図である。 電気ヒューズに電流が流れたときに電気ヒューズに作用する力の向きを説明するための図である。 電気ヒューズが膨張した状態を説明するための図である。 主配線(ヒューズ)に生じる応力解析結果を模式的に示す図である。 電気ヒューズ構造体が切断されるときの第1状態を示す上面図である。 図41中のXLII−XLII線矢視断面図である。 電気ヒューズ構造体が切断されるときの第2状態を示す上面図である。 図43中のXLIV−XLIV線矢視断面図である。 電気ヒューズ構造体が切断されるときの第3状態を示す上面図である。 図45中のXLVI−XLVI線矢視断面図である。 電気ヒューズ構造体が切断されるときの第4状態を示す上面図である。 図47中のXLVIII−XLVIII線矢視断面図である。 電気ヒューズ構造体が切断されるときの第5状態を示す上面図である。 図49中のL−L線矢視断面図である。 電気ヒューズ構造体の絶縁層に形成されたクラックに電気ヒューズが吸い込まれた状態を示す写真(上面)である。 電気ヒューズ構造体の絶縁層に形成されたクラックに電気ヒューズが吸い込まれた状態を示す写真(断面)である。 隣接する電気ヒューズのクラックとの短絡や、上方に位置する電気ヒューズとの短絡を示す断面図である。
符号の説明
AG エアギャップ、BH ビアホール、CH1,CH3 微細孔、CH2,CH4 配線孔、CP1 コンタクトプラグ、CP2,CP3,CP4,CP5 銅配線、CP41 リード線、CP42 デジット線、CR チャネル領域、CS コバルトシリサイド領域、DC1 判定回路、DE1 下部電極、DIL1 下部絶縁層、EF1,EF2 電気ヒューズ、EF1a,EF1b 端子、GE ゲート電極、GI ゲート絶縁膜、LF1 ライナー膜、IL1,IL2,IL3,IL4,IL5,IL6,IL7,IL8,IL9 層間絶縁膜、IR 素子分離領域、IVC1 インバータ回路、ML1,ML2 主配線、NF1,NF2,NF3 窒化膜、NF4 層間絶縁膜、PB1 パッシベーション膜、PT1,PT2 パット、Q1 MOSトランジスタ、RT1,RT2 抵抗器、S 半導体基板、SDR ソース・ドレイン領域、SW サイドウォール、TH1 トレンチ、TMR1 トンネル磁気抵抗膜、TMRE トンネル磁気抵抗素子、TR1 トランジスタ、UE1 上部電極、UIL1,UIL2 上部絶縁層、VDD 電源電極、VSS 接地電極、WL ウエル領域。
以下、図面を参照しながら、本発明に基づいた実施の形態の半導体装置およびその製造方法を説明する。
(実施の形態1)
まず、本実施の形態の電気ヒューズ構造体を具体的に説明する。まず、図1を参照して、本実施の形態の電気ヒューズEF1が設けられた電子回路の構成について説明する。なお、図1は、本実施の電気ヒューズEF1が設けられた電子回路の構成を示す回路図である。
本実施の形態の電気ヒューズEF1は、半導体装置内に設けられ、電源電極VDDと接地電極VSSとの間に接続されている。なお、電気ヒューズEF1の端子EF1aと電源電極VDDとの間には抵抗器RT1が設けられており、電気ヒューズEF1の端子EF1bと接地電極VSSとの間には抵抗器RT2が設けられている。
抵抗器RT2と端子EF1bとの間の配線には、トランジスタTR1のソース電極および判定回路DC1が接続されている。判定回路DC1は、電気ヒューズEF1の抵抗値が所定値以上になっているか否かを検出し得るものである。トランジスタTR1のゲート電極には、インバータ回路IVC1が接続されている。インバータ回路IVC1からトランジスタTR1へ与えられる電気信号によって、電流が電源電極VDDから電気ヒューズEF10を通じて接地電極VSSへ流れる。
したがって、本実施の形態の電気ヒューズEF1の抵抗値の増加方法においては、外部からトランジスタTR1へ与えられる電気信号によって、電気ヒューズEF1の抵抗値を増加させるか否かを制御することができる。また、電気ヒューズEF1の抵抗値が所望の値を超えているか否かは、判定回路DC1によって判定される。
図2から図5を参照して、本実施の形態の電気ヒューズEF1の具体的構造について説明する。図2は、本実施の形態の電気ヒューズEF1の具体的構造を示す斜視図であり、図3は図2中III−III線矢視断面図であり、図4は、図2中IV−IV線矢視断面図であり、図5は、Low−k部材の酸素放出温度を示す図である。
図2から図4を参照して、本実施の形態の電気ヒューズEF1自体は、通常の電気ヒューズと同じ構造を有し、主配線ML1と、この主配線ML1の両端部に、パットPT1,PT2が設けられている。主配線ML1の下面側には、下部絶縁層DIL1が設けられている。主配線ML1の上面側には、ライナー膜LF1が設けられている。主配線ML1およびライナー膜LF1を覆うように、主配線ML1の上方には、上部絶縁層UIL1が設けられている。なお、ライナー膜LF1は、電子回路の製造プロセスに基づき、主配線ML1の上に設けられる場合と、設けられない場合とがある。
本実施の形態の電気ヒューズEF1の材料には、銅配線などでバリアメタルとして良く用いられるタンタルが採用されている。なお、主配線ML1の材料は、タンタルと同様に、酸素と反応し絶縁物となる、チタン、タングステン等の金属材料、あるいは,上記金属材料であるタンタル、チタン、タングステン等が主たる材料となる窒化物(その割合は,金属割合に対して窒素30%以下)などであってもかまわない。下部絶縁層DIL1には、3以下の誘電率を有するLow−k部材であるSiOC膜が採用されている。ライナー膜LF1の材料には、LT−SiNが採用され、上部絶縁層UIL1の材料には、SiOが採用されている。
ここで、Low−k部材であるSiOC膜からの酸素の離脱について、図5を参照して説明する。SiOC膜のLow−k部材は、比較的低温(<500℃)ではH、HO、COなどが脱離する。また、約500°C以上では、Si−CH結合が分解することにより、CHなど炭化水素の脱離が見られる。約800°C以上では、Si−O結合が分解することによりSi、Oの脱離が起こる。なお、Low−k部材を採用した理由は、1000°C以下で酸素を十分に脱離するからである。したがって、同等の機能を有する材用であれば、Low−k部材に限定されるものではない。
次に、Low−k部材を採用した下部絶縁層DIL1から分解放出される酸素(O)と、タンタル材料を採用した主配線ML1との化学結合について説明する。主配線ML1に約6mAの電流を印加した場合、主配線ML1の温度分布は、図4(A)に示すように、主配線ML1の中央部分で最高温度に達する山形の温度分布となる。最高温度は、約800°C〜約1000°Cとなる。
主配線ML1の温度上昇にともない、主配線ML1の中央領域に接する下部絶縁層DIL1(SiOC膜)は、図5に示すように、最高温度到達域まで急激に温度上昇し、数100nsの時間経過の間に800°C以上となる。この温度以上では、上述したようにSiOC膜から安定して酸素が脱離する。また、主配線ML1の中央領域も、約800°C〜約1000°Cに達していることから、主配線ML1のタンタルと、SiOC膜から供給される酸素とが激しく反応し、主配線ML1の中央領域が酸化タンタルに変性する。
ただし、主配線ML1(タンタル)の膜厚が厚いと酸化が表面だけ完結してしまい、主配線ML1(タンタル)の中心まで酸化されないおそれがある。したがって、主配線ML1(タンタル)の膜厚さは、主配線ML1の酸化が十分行なわれるように、約2nm〜約100nmであることが好ましい。
以上、本実施の形態における電気ヒューズEF1の構造によれば、電流の印加による電気ヒューズEF1の加熱に伴って、電気ヒューズEF1に接する絶縁膜部材から分解放出される酸素(O)と電気ヒューズ材料とを化学結合させることで、電気ヒューズEF1の高抵抗化が可能となる。これにより、図6(A)に示すように、従来の物理的に高抵抗化される電気ヒューズEF10では、高抵抗化された部分に初期のヒューズ部材の組成は存在しない(X1で示す領域)。しかし、本実施の形態によって絶縁化され高抵抗となる電気ヒューズEF1では,高抵抗化された部分は当初の電気ヒューズEF1と同様の部材が残存しているという構造的特徴を有する(X2で示す領域)。
また、バリアメタルと酸素放出が可能な絶縁膜部材で構成されるものであれば、配線の主部材が銅、アルミ等であっても電気ヒューズが構成できることから、半導体装置に対しての適用範囲を拡げることが可能となる。
また、主配線ML1の材料として、タンタル、チタン、タングステン等の金属材料を用いる場合について説明した上述の非特許文献1においては、主配線を溶融させる必要から融点の低い銅が用いられていたが、本実施の形態では、主配線を溶融させる必要はなく、また、酸素と反応し絶縁物となれば良いことから、銅よりも融点の高いタンタル、チタン、タングステン等の金属材料を用いることができる(図7参照)。
また、電気ヒューズEF1の周囲部材をほとんど変形させることがなく、しかも、他の領域に損傷を与えることもない。その結果、電気ヒューズEF1の上下層に他の電気ヒューズの配線を配置すること、および、電気ヒューズのEF1の配置間隔を縮小させることもできる。
図8(A)〜(E)に、シミュレーションより求めた、電気ヒューズとその周辺の温度分布との関係を示す。酸素を放出する温度800°Cを目安に、その半分以下となる温度である約300°Cまでに到達する温度領域の外縁から、電気ヒューズまでの距離を測定する。印加時間を1μs〜5μsの間において、5段階に変化させた場合、印加時間が最も長い5μsの場合でも、約0.6μmの距離までは、隣接する位置に他の電気ヒューズを配置することが可能であることが確認できる(図8(E)参照)。
また、電気ヒューズの高抵抗化は、電気ヒューズの主配線が、バリアメタルとして採用される部材(たとえば、本実施の形態ではタンタル)のみで構成されることから、半導体装置の構成において、1000°C以下で酸素を十分に脱離する材料を用いている場合には、半導体装置の配線の主材料となる銅、アルミといった材料に依存することがなくなり、従来では困難であった、アルミ配線デバイスへの適用が可能となる。
なお、電気ヒューズの主配線に銅を用いた場合、図9に示すように、約30mAの電流を印加しても(印加時間:1μs)、電気ヒューズ最高温度は約1100°C程度であったものが、バリアメタルといった、半導体装置の配線と比較すると非常に薄い部材を電気ヒューズとして採用した場合には、同様の温度まで到達させるのに6mAと、印加電流を1/5まで低くすることができ、低消費電力対応の半導体装置にも十分対応することが可能となる。
(実施の形態2)
次に、図10を参照して、本実施の形態の電気ヒューズ構造体を具体的に説明する。なお、図10は、上記図2中のIII−III線矢視断面に相当する断面図である。上記実施の形態1において示した電気ヒューズ構造体は、電気ヒューズEF1が、Low−k部材の下部絶縁層DIL1およびSiO部材の上部絶縁層UIL1により完全に覆われた状態となっている。
この構造の場合には、Low−k部材が高温の状態となって酸素の離脱を行なう場合に、開放された状態でないことから、酸素の離脱が効率的に行なわれない場合が考えられる。そこで、図10に示す本実施の形態の電気ヒューズEF2においては、主配線ML2の形状を、上向きに開口を有する凹部形状とし、この凹部形状部分の内部にLow−k部材からなる上部絶縁層UIL2を堆積させることで、凹部形状部分の内部にエアギャップAGを設けるようにしている。
具体的には、上部絶縁層UIL1にトレンチTH1を設け、このトレンチTH1の側壁に沿って主配線ML2を形成することで、主配線ML2の形状を上向きに開口を有する凹部形状とし、この凹部形状部分の内部にLow−k部材からなる上部絶縁層UIL2を堆積させている。
このように、エアギャップAGを主配線ML2上に設けることで、Low−k部材が高温の状態となった場合にも、酸素の離脱を効率良く行なうことが可能となるため、主配線ML2のタンタルと、Low−k部材であるSiOC膜から供給される酸素との反応が効率良く行なわれ、主配線ML2の中央領域の高抵抗化を効率良く進めることが可能となる。
なお、図10においては、エアギャップAGを形成する方法として、電気ヒューズEF2の主配線ML2の形状を、上向きに開口を有する凹部形状とした場合について説明しているが、図11および図12に示すように、電気ヒューズの形状としては、実施の形態1に示す電気ヒューズEF1と同じ形状の主配線ML1を採用し、この主配線ML1の近傍に、エアギャップAGを設ける構成の採用も可能である。
図11に示す構造は、実施の形態1に示す電気ヒューズEF1と同じ形状の主配線ML1の上に、エアギャップAGが設けられている。具体的には、主配線ML1の上に位置する上部絶縁層UIL1にトレンチTH1を設け、このトレンチTH1の内部にLow−k部材からなる上部絶縁層UIL2を堆積させることにより、エアギャップAGを形成している。
また、図12に示す構造は、実施の形態1に示す電気ヒューズEF1と同じ形状の主配線ML1の両側に、主配線ML1を挟むようにエアギャップAGが設けられている。具体的には、主配線ML1を覆う上部絶縁層UIL1において、主配線ML1を挟む位置にトレンチTH1を設け、このトレンチTH1の内部にLow−k部材からなる上部絶縁層UIL2を堆積させることにより、エアギャップAGを形成している。なお、この構成の場合、主配線ML1からエアギャップAGまでの距離(L)は、Low−k部材であるSiOC膜から供給される酸素との反応を効率良く行なうためには、主配線ML1の最少ピッチの2倍以下の距離が好ましい。
上記したように、主配線ML1,ML2の近傍にエアギャップAGを設けることで、より効率良くLow−k部材であるSiOC膜から酸素が放出され、その酸素と主配線ML1の金属材料とが結合することで、電気ヒューズEF1の高抵抗化を図ることが可能となる。また、予めエアギャップAGを設けておくことで、主配線ML1,ML2にクラックが発生した場合であっても、エアギャップAGによりクラックの進展が阻止させることができる。
また、エアギャップAGを設けたことによって、電気ヒューズより発せられ周囲に伝達される熱を、エアギャップAGにより遮断できることから、さらに少ない電流でより効率良く電気ヒューズEF1を加熱することが可能となる。
(実施の形態3)
次に、図13から図36を参照して、本実施の形態の電気ヒューズ構造体を採用した半導体装置であるMRAM(磁気抵抗ランダムアクセスメモリ:Magneto resistive Random Access Memory)について説明する。なお、図13は、MRAMのメモリセル部および電気ヒューズFE1の平面構造を示す平面図であり、図14の(A)は、図13中のA−A断面、図14の(B)は、図13中のB−B断面を示す図である。
図13に示すように、トンネル磁気抵抗膜TMR1は平面視して縦長の形状を呈している。図14に示すように、トンネル磁気抵抗膜TMR1下に下部電極DE1が形成され、トンネル磁気抵抗膜TMR1上に上部電極UE1が形成される。これら下部電極DE1、トンネル磁気抵抗膜TMR1および上部電極UE1によりメモリセルMCが構成される。
なお、本明細書中において、説明の都合上、トンネル磁気抵抗膜TMR1および上部電極UE1を併せてトンネル磁気抵抗素子TMREと表現する場合がある。なお、トンネル磁気抵抗膜TMR1は、たとえば上から強磁性層、非磁性層および強磁性層の積層構造によりなる。強磁性層は、たとえばNiFe、CoFeB、CoFeを含む磁性膜より形成され、非磁性層は、たとえばアルミナ膜や酸化マグネシウムより形成される。電気ヒューズEF1の構造は、上記実施の形態1において示した構造と同じである。
図15は、本実施の形態のMRAMの全層における断面構造を示す断面図であり、図15(A)は図13中のA−A断面、図15(B)は図13中のB−B断面に相当する。以下、図13〜図15を参照して本実施の形態のMRAMの構造を説明する。
半導体基板Sの上層部に素子分離領域IRが選択的に形成され、素子分離領域IR間のウエル領域WLがトランジスタ形成領域として機能する。上記トランジスタ形成領域において、チャネル領域CRを挟んで一対のソース・ドレイン領域SDRが形成され、チャネル領域CR上にゲート絶縁膜GI、ゲート電極GEが積層され、ゲート電極GEの側面に2層構造のサイドウォールSWが形成される。また、ソース・ドレイン領域SDRおよびゲート電極GE上にそれぞれコバルトシリサイド領域CSが形成される。
これらチャネル領域CR、ゲート絶縁膜GI、ゲート電極GE、サイドウォールSWおよびソース・ドレイン領域SDRにより、読み出し時選択用のMOSトランジスタQ1が構成される。
MOSトランジスタQ1を含む半導体基板S上全面を覆ってSiO等の酸化膜からなる層間絶縁膜IL1が形成され、層間絶縁膜IL1を貫通してコンタクトプラグCP1が形成され、一対のソース・ドレイン領域SDRの一方のコバルトシリサイド領域CSと電気的に接続される。
層間絶縁膜IL1上に窒化膜NF1、酸化膜からなる層間絶縁膜IL2が積層され、窒化膜NF1および層間絶縁膜IL2を貫通して銅配線CP2が選択的に形成され、一の銅配線CP2がコンタクトプラグCP1と電気的に接続される。
銅配線CP2を含む層間絶縁膜IL2上に、窒化膜NF2、酸化膜からなる層間絶縁膜IL3および層間絶縁膜IL4が積層され、窒化膜NF2および層間絶縁膜IL3を貫通して設けられた微細孔CH1、層間絶縁膜IL4を貫通して設けられた配線孔CH2が形成され、微細孔CH1および配線孔CH2に埋め込まれて銅配線CP3が形成される。銅配線CP3は銅配線CP2(コンタクトプラグCP1と電気的に接続される上記一の銅配線CP2)と電気的に接続される。
銅配線CP3を含む層間絶縁膜IL4上に、窒化膜NF3、酸化膜からなる層間絶縁膜IL5および層間絶縁膜IL6が積層され、窒化膜NF3および層間絶縁膜IL5を貫通して微細孔CH3が形成され、層間絶縁膜IL6を貫通して配線孔CH4が形成され、微細孔CH3および配線孔CH4に埋め込まれて銅配線CP4(リード線CP41,デジット線CP42)が形成される。リード線CP41は銅配線CP3(コンタクトプラグCP1上に位置する銅配線CP3)と電気的に接続される。
銅配線CP4を含む層間絶縁膜IL6上に窒化膜からなる層間絶縁膜NF4およびLow−k部材であるSiOC膜からなる層間絶縁膜IL7が積層され、平面視してリード線CP41の形成領域の一部に該当する層間絶縁膜NF4およびIL7にビアホールBHが設けられる。銅プラグCP6がビアホールBHを埋め込むように設けられる。層間絶縁膜IL7および銅プラグCP6上に下部電極DE1が選択的に形成されることにより、下部電極DE1はリード線CP41と電気的に接続される。なお、下部電極DE1は、トンネル磁気抵抗膜TMR1と結晶格子の格子間隔が近い、たとえばタンタルにより形成されるため、トンネル磁気抵抗膜TMR1に生じる歪を低減することができる。また、下部電極DE1は、リード線CP41とトンネル磁気抵抗膜TMR1とを電気的に接続する引き出し配線(LS(Local Strap))と呼ぶ場合もある。
下部電極DE1上において、平面視してデジット線CP42の形成領域の一部に該当する領域にトンネル磁気抵抗素子TMRE(トンネル磁気抵抗膜TMR1,上部電極UE1)が選択的に形成される。上部電極UE1はタンタルにより30〜100nmの膜厚で形成され、製造工程時においてハードマスクとしても機能する。
トンネル磁気抵抗素子TMREの全面および下部電極DE1の上面上にLT(Lo Temperature)−SiNより形成される層間絶縁膜IL8が形成される。さらに、全面を覆ってSiOからなる層間絶縁膜IL9が形成される。
層間絶縁膜IL9の上層部にビット線となる銅配線CP5が選択的に形成され、平面視してトンネル磁気抵抗素子TMREが形成される領域の一部において、層間絶縁膜IL8、および層間絶縁膜IL9を貫通してビアホールBHが形成され、このビアホールBHにも銅配線CP5が埋め込まれることにより、銅配線CP5と上部電極UE1とが電気的に接続される。そして、銅配線CP5を含む層間絶縁膜IL9上の全面にパッシベーション膜PB1が設けられる。
一方、電気ヒューズEF1が設けられる領域においては、Low−k部材であるSiOC膜からなる層間絶縁膜IL7の上に、下部電極DE1と同一材料(タンタル)よりなる電気ヒューズEF1が設けられ、この電気ヒューズEF1の上に、層間絶縁膜IL8が設けられる。電気ヒューズEF1および層間絶縁膜IL8は、SiOからなる層間絶縁膜IL9により覆われる。層間絶縁膜IL9の上には、銅配線CP5およびパッシベーション膜PB1が設けられる。
(製造方法)
次に、図16〜図36を参照して、上記MRAMの製造方法を説明する。これらの図において、(A)は図13中のA−A断面、(B)は図13中のB−B断面に相当する。以下、これらの図を参照して、本実施の形態のMRAMの製造方法を説明する。
まず、図16に示すように、半導体基板Sの上層部に選択的に素子分離領域IRを形成する。素子分離領域IR,IR間の半導体基板Sの上層部がトランジスタ等が形成される活性領域となる。次に、第1の導電型の不純物を導入することにより、半導体基板Sの上層部にウエル領域WLを形成する。
次に、図17を参照して、ウエル領域WL上にゲート絶縁膜GIを形成し、ゲート絶縁膜GI上に選択的にゲート電極GEを形成する。ゲート電極GE下のウエル領域WLの表面がチャネル領域CRとして規定される。
その後、図18を参照して、ゲート電極GEに対して自己整合的に第2の導電型(第1の導電型と反対の導電型)の不純物を注入、拡散し、ゲート電極GEの側面に2層構造のサイドウォールSWを形成した後、ゲート電極GEおよびサイドウォールSWに対して自己整合的に第2の導電型の不純物を注入,拡散することによりチャネル領域CR近傍にエクステンション領域を有する一対のソース・ドレイン領域SDR,SDRを形成する。その結果、チャネル領域CR、ゲート絶縁膜GI、ゲート電極GE、ソース・ドレイン領域SDRよりなるMOSトランジスタQ1が形成される。
次に、図19を参照して、ソース・ドレイン領域SDR,SDRおよびゲート電極GEの表面上にそれぞれコバルトシリサイド領域CSを形成する。続いて、図20を参照して、全面に層間絶縁膜IL1を形成し、層間絶縁膜IL1を貫通してコンタクトプラグCP1を選択的に形成する。このコンタクトプラグCP1は一対のソース・ドレイン領域SDR,SDRのうちの一方のコバルトシリサイド領域CSと電気的に接続される。
次に、図21を参照して、全面に窒化膜NF1および(酸化膜である)層間絶縁膜IL2を積層し、窒化膜NF1および層間絶縁膜IL2を貫通して銅配線CP2を選択的に形成する。その結果、銅配線CP2の一部がコンタクトプラグCP1と電気的に接続される。このようにして、第1層メタル配線である銅配線CP2が形成される。
次に、図22を参照して、全面に窒化膜NF2、(酸化膜である)層間絶縁膜IL3および層間絶縁膜IL4が積層される。次に、窒化膜NF2および層間絶縁膜IL3を貫通して微細孔CH1が選択的に形成される。次に、微細孔CH1を含む領域上における層間絶縁膜IL4を貫通して配線孔CH2が選択的に形成される。その後、微細孔CH1および配線孔CH2を埋め込んで銅配線CP3が形成される。銅配線CP3は銅配線CP2(コンタクトプラグCP1と電気的に接続される銅配線CP2)と電気的に接続される。このようにして、ダマシン技術を用いて第2層メタル配線である銅配線CP3が形成される。
次に、図23を参照して、全面に、窒化膜NF3、(酸化膜からなる)層間絶縁膜IL5およびIL6が形成される。次に、窒化膜NF3および層間絶縁膜IL5を貫通して微細孔CH3が選択的に形成される。次に、微細孔CH3を含む領域上における層間絶縁膜IL6を貫通して配線孔CH4が選択的に形成される。その後、微細孔CH3および配線孔CH4を埋め込んで銅配線25(リード線CP41,デジット線CP42)が形成される。そして、リード線CP41が銅配線CP3と電気的に接続される。このようにして、ダマシン技術を用いて第3層メタル配線である銅配線CP4が形成される。
次に、図24を参照して、全面に層間絶縁膜NF4,IL7を形成し、メモリセル部におけるリード線CP41の領域上の一部を貫通してビアホールBH1を選択的に形成する。次に、図25に示すように、ダマシン技術を用いてビアホールBH1を埋めて銅プラグCP6を形成する。
次に、図26に示すように、メモリセルMCの形成領域および電気ヒューズの形成領域に、下部電極DE1及び電気ヒューズEF1(図26においては電気ヒューズとなるべき部分もDE1と表示されている)となるべき層を形成する。次に、トンネル磁気抵抗膜TMR1および上部電極UE1となるべき層をメモリセルMCの形成領域に積層する。また、電気ヒューズの形成領域には、下部電極DE1となるべき層を選択的に積層する。この際、下部電極DE1は銅プラグCP6を介してリード線CP41と電気的に接続される。このように下部電極DE1および電気ヒューズEF1となるべき層を同時に形成してプロセスコストを削減している。
上部電極UE1の膜厚を比較的薄い30〜100nmの膜厚で形成することにより、上部電極UE1の形成時にトンネル磁気抵抗膜TMR1にかかるストレスの軽減が図れ、トンネル磁気抵抗膜TMR1の磁気特性を劣化させることはない。なお、下部電極DE1および上部電極UE1は前述したようにタンタルを構成材料としており、たとえば、スパッタ法により形成される。前述したように、下部電極DE1はビアホールBH内には形成されないため、下部電極DE1を層間絶縁膜IL7および銅プラグ10上に平坦性良く形成することができる。
次に、図27に示すように、上部電極UE1をパターニングした後、パターニングされた上部電極UE1をハードマスクとして、トンネル磁気抵抗膜TMR1に対しエッチングして、トンネル磁気抵抗素子TMREを完成する。エッチングの際、上部電極UE1と同じタンタルにより構成される下部電極DE1がエッチングストッパとして機能する。このように、上部電極UE1をハードマスクとして用いることにより、別途ハードマスクを設ける工程が不要になる分、製造工程の簡略化を図ることができる。
また、レジストマスクでエッチングを行った場合のように、トンネル磁気抵抗膜TMR1の側壁に、素子特性を悪化させる有機物系のデポジション物が付着することもなく、トンネル磁気抵抗膜TMR1のレジスト除去のためのアッシングや洗浄処理による磁性膜の劣化もない。
次に、図28に示すように、全面にLT−SiNからなる層間絶縁膜IL8を形成し、図29に示すように、メモリセルMCの形成領域を覆うようにパターニングされたレジストRE1、および、電気ヒューズ形成領域を覆うようにパターニングされたレジストRE2を形成する。次に、図30に示すように、レジストRE1,RE2をマスクとして下部電極DE1および層間絶縁膜IL8をエッチングすることにより、下部電極DE1および電気ヒューズEF1をパターニングし、図31に示すように、レジストRE1,RE2を除去する。このようにレジストRE1,RE2を同時にパターニングして下部電極DE1および層間絶縁膜IL8をエッチングすることにより、下部電極DE1および電気ヒューズEF1をパターニングしているため、下部電極DE1および電気ヒューズEF1を同時に形成することができ、プロセスコストを削減できる。
次に、図32に示すように、SiOからなる層間絶縁膜IL9を全面に形成する。この際、トンネル磁気抵抗膜TMR1の側面領域は層間絶縁膜IL8によって覆われるため、層間絶縁膜IL9の形成時に酸化防止機能を十分に発揮することができる。したがって、層間絶縁膜IL9の形成時にトンネル磁気抵抗膜TMR1が悪影響を受けることはない。また、電気ヒューズEF1も層間絶縁膜IL9に覆われる。
加えて、下部電極DE1の加工時において、層間絶縁膜IL8がトンネル磁気抵抗素子TMREの側面を全て覆っているため、メモリセルMC、特にトンネル磁気抵抗膜TMR1の側面を確実に保護することにより、エッチング・デポジション材による異物が付着してリーク電流が生じることを防ぐことができる。
次に、図33に示すように、層間絶縁膜IL9に対しCMP処理を施すことにより、層間絶縁膜IL9を平坦化する。その後、図34に示すように、トンネル磁気抵抗素子TMREの上方において、層間絶縁膜IL9を貫通するビアホールBH2を形成する。次に、図35に示すように、ビット線形成用に層間絶縁膜IL8を選択的にエッチング除去する。
次に、図36に示すように、ビアホールBH2を含む層間絶縁膜IL9をエッチング除去した領域に銅配線CP5を埋め込むことによりビット線を形成する。その結果、メモリ回路領域において、銅配線CP5はビアホールBHを介してトンネル磁気抵抗素子TMRE(上部電極UE1)と電気的に接続される。最後に、全面にパッシベーション膜PB1を形成することにより、図15に示したMRAMおよび電気ヒューズが完成する。
以上、本実施の形態における半導体装置においては、MRAMのメモリセルMCの形成工程において、トンネル磁気抵抗膜TMR1と同じ材料を用いて電気ヒューズEF1を周辺領域に形成することができる。また、電気ヒューズEF1の下層には、Low−k部材であるSiOC膜からなる層間絶縁膜IL7が積層され、電気ヒューズEF1の上層には、SiOからなる層間絶縁膜IL9が積層されていることから、上記実施の形態1の場合と同様に、電流の印加による電気ヒューズの加熱に伴って、電気ヒューズEF1に接する層間絶縁膜IL7から分解放出される酸素(O)と電気ヒューズ材料とを化学結合させることで、電気ヒューズの高抵抗化を実現させることが可能となる。
(実施の形態4)
本実施の形態においては、上記実施の形態1から3に示した電気ヒューズを有する回路を含む半導体装置の半導体ウエハから樹脂封止までの工程を、図37を参照しながら説明する。
本実施の形態においては、まず、上記実施の形態1から3に示したのと同様に、導電材料で構成された複数の電気ヒューズと、この電気ヒューズの一方端に接続される第一電極と、この電気ヒューズの他方端側に接続される第二電極と、電気ヒューズに接するように配設される酸化絶縁層と、を有する回路が複数形成されたチップ領域CPRが複数形成された半導体ウエハSWを準備する。
次に、上記回路によりトリミングされる第一回路(この第一回路は複数のメモリセルを有するメモリ回路、アナログデジタル変換やデジタルアナログ変換や電源供給や基準電圧発生等を行うアナログ回路、プロセスやテスト結果などのデータを記録する履歴用タグとして用いられる回路が当てはまる)の第一検査を行ない(第一検査工程)、その後、この第一検査の結果に基づき、少なくとも1つの電気ヒューズに対して電流を印加することにより、電気ヒューズが高温状態となり、加熱された酸化絶縁層から酸素が放出され、酸素が電気ヒューズと結合し、酸化される前よりも高抵抗化された領域を形成することにより、第一電極と第二電極との電気的絶縁を行なう(第一トリミング工程)。
さらに、上記第一トリミング工程の後、半導体ウエハSWを、ダイシングラインDLに沿って、個別のチップ領域CPRに切り分け、半導体チップSCを形成する(ダイシング工程)。その後、半導体チップSCをモールド樹脂封止する(パッケージング工程)。
モールド樹脂封止によりパッケージングされた半導体チップに対して、上記第一回路の第二検査を行なう(第二検査工程)。この第二検査の結果に基づき、少なくとも1つの電気ヒューズに対して電流を印加することにより、電気ヒューズが高温状態となり、加熱された酸化絶縁層から酸素が放出され、酸素が電気ヒューズと結合し、酸化される前よりも高抵抗化された領域を形成することにより、第一電極と第二電極との電気的絶縁を行なう(第二トリミング工程)。なお、一連の工程の第一トリミングおよび第二トリミング工程において、第一回路がメモリアレイ(列アレイ、行アレイ)を有するメモリ回路であるときは電気的絶縁にて、不良メモリセルを有するメモリアレイを予備のメモリアレイと置換するための冗長回路と置換を行うことにより、不良メモリセルを有するメモリアレイを選択不能とし、予備のメモリアレイを選択可能とする。第一回路がアナログ回路であるときは電気的絶縁にてアナログ回路の電源電圧の調整を行う。第一回路が履歴用タグとして用いられる回路であるときは電気的絶縁にてプロセスやテスト結果などのデータを履歴用タグとして用いられる回路に書き込むような工程となる。また、第一回路はチップ領域CPRそれぞれの内部に複数設けられる。
このように、本実施の形態における半導体装置の製造方法によれば、本実施の形態における電気ヒューズを用いることにより、電気ヒューズが設けられる領域の周辺部材へのダメージを与えることなく、モールド樹脂封止前だけでなく、モールド樹脂封止後にも半導体装置の救済が可能となる。
なお、今回開示された上記各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims (5)

  1. 導電材料で構成された電気ヒューズと
    前記電気ヒューズに接するように配設される酸化絶縁層と、を備え、
    前記電気ヒューズは、少なくともその一部に、前記酸化絶縁層から酸素を取り入れることにより、酸化される前よりも高抵抗化された領域をし、
    前記電気ヒューズの近傍領域には、エアギャップを有する前記酸化絶縁層が配設される、半導体装置。
  2. 導電材料で構成された電気ヒューズと、
    前記電気ヒューズに接するように配設される酸化絶縁層と、を備え、
    前記電気ヒューズは、少なくともその一部に、前記酸化絶縁層から酸素を取り入れることにより、酸化される前よりも高抵抗化された領域を有する半導体装置であって、
    当該半導体装置は、
    下部層間絶縁膜、この下部層間絶縁膜の上に設けられる下部電極、この下部電極の上の一部に設けられるトンネル磁気抵抗膜、および、このトンネル磁気抵抗膜の上に設けられる上部電極の積層構造からなるメモリセルと、
    前記メモリセルを覆うように設けられる上部層間絶縁膜と、を有し、
    前記上部層間絶縁膜および前記下部層間絶縁膜は、前記酸化絶縁層からなり、
    前記電気ヒューズは、前記下部電極と同一材料からなる、半導体装置。
  3. 前記電気ヒューズの前記高抵抗化された領域は、前記電気ヒューズに電流を印加することにより、前記電気ヒューズが高温状態となり、加熱された前記酸化絶縁層から酸素が放出され、前記酸素が前記電気ヒューズと結合した領域である、請求項1または2に記載の半導体装置。
  4. 前記電気ヒューズに接続され、前記電気ヒューズに高抵抗化された領域を形成するため、前記電気ヒューズに電流を流すための制御回路をさらに含む、請求項1または2に記載の半導体装置。
  5. 前記導電材料は、タンタル、チタン、および、タングステンの中から1または複数選ばれた材料であり、
    前記酸化絶縁層はLow−k材料である、請求項1または2に記載の半導体装置。
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