JP5963549B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、たとえばMIMキャパシタを有する半導体装置に好適に利用できるものである。   The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and can be suitably used for a semiconductor device having an MIM capacitor, for example.

半導体装置に形成される配線層と同一の層に形成される、配線層と同様に長尺形状を有する金属層を、キャパシタの電極として用いたいわゆるMIM(Metal Insulator Metal)キャパシタが広く用いられている。この半導体装置のMIMキャパシタの電極のうちより低い電位が印加される低電位電極と、MIMキャパシタの電極のうちより高い電位が印加される高電位電極との双方に接触するように、当該金属層に異物が付着することがある。このとき異物が当該MIMキャパシタの低電位電極と高電位電極とを短絡させ、MIMキャパシタとしての機能を損なわせる結果、当該半導体装置の歩留まりが低下する可能性がある。   A so-called MIM (Metal Insulator Metal) capacitor in which a metal layer having a long shape similar to the wiring layer formed in the same layer as the wiring layer formed in the semiconductor device is used as an electrode of the capacitor is widely used. Yes. The metal layer is in contact with both the low potential electrode to which a lower potential is applied among the electrodes of the MIM capacitor of the semiconductor device and the high potential electrode to which a higher potential is applied among the electrodes of the MIM capacitor. Foreign matter may adhere to the surface. At this time, the foreign substance may short-circuit the low potential electrode and the high potential electrode of the MIM capacitor, thereby impairing the function as the MIM capacitor. As a result, the yield of the semiconductor device may be reduced.

ところで従来よりキャパシタ(容量素子)の絶縁破壊による信頼性の低下を抑制する手段として、キャパシタと配線とがヒューズ素子により接続された構成を有する半導体集積回路装置が、たとえば特開平11−87614号公報(特許文献1)に開示されている。また同一基板上にCMOSトランジスタと、容量素子であるいわゆるPIP(Poly-silicon Insulator Poly-silicon)キャパシタと、抵抗素子とを有する半導体集積回路装置が、たとえば特開2002−26271号公報(特許文献2)に開示されている。   By the way, as a means for suppressing a decrease in reliability due to dielectric breakdown of a capacitor (capacitance element), a semiconductor integrated circuit device having a configuration in which a capacitor and a wiring are connected by a fuse element is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-87614. (Patent Document 1). A semiconductor integrated circuit device having a CMOS transistor, a so-called PIP (Poly-silicon Insulator Poly-silicon) capacitor, and a resistance element on the same substrate is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-26271 (Patent Document 2). ).

特開平11−87614号公報JP-A-11-87614 特開2002−26271号公報JP 2002-26271 A

上記のようなMIMキャパシタの絶縁破壊による信頼性の低下を抑制することが要求されるが、特許文献1に開示されているキャパシタはプレート状の導電層を有するため、上記の配線層と同一の層として電極が形成されるMIMキャパシタとは構成が異なる。特許文献2の半導体集積回路装置は、抵抗素子がPIPキャパシタの短絡を抑制する作用を有するか否かについて開示されていない。MIMキャパシタについても、絶縁破壊による歩留まりの低下を抑制することが要請されている。   Although it is required to suppress a decrease in reliability due to the dielectric breakdown of the MIM capacitor as described above, since the capacitor disclosed in Patent Document 1 has a plate-like conductive layer, it is the same as the wiring layer described above. The configuration is different from that of the MIM capacitor in which electrodes are formed as layers. The semiconductor integrated circuit device of Patent Document 2 does not disclose whether or not the resistance element has an action of suppressing a short circuit of the PIP capacitor. MIM capacitors are also required to suppress a decrease in yield due to dielectric breakdown.

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

一実施の形態によれば、半導体装置は、半導体基板と、複数の容量素子と、第1の電極部と、第2の電極部とを備えている。容量素子は、第1の容量電極と、第1の容量電極と同一の層に間隔をあけて形成された第2の容量電極と、絶縁体層とを備えている。第1の電極部は、第1の容量電極と接続されている。第2の電極部は、第2の容量電極と接続されている。互いに隣り合う1対の第1の容量電極と第2の容量電極との双方が、多結晶シリコンからなる抵抗部によりそれぞれ第1の電極部または第2の電極部と接続されている。多結晶シリコンからなる抵抗部は、第1の容量電極、第2の容量電極、第1の電極部または第2の電極部からなる群から選択されるいずれかにおける電気抵抗の値と異なる電気抵抗の値を有している。 According to one embodiment, a semiconductor device includes a semiconductor substrate, a plurality of capacitive elements, a first electrode portion, and a second electrode portion. The capacitor element includes a first capacitor electrode, a second capacitor electrode formed in the same layer as the first capacitor electrode with a space therebetween, and an insulator layer. The first electrode portion is connected to the first capacitor electrode. The second electrode portion is connected to the second capacitor electrode. Both the pair of first capacitor electrode and the second capacitor electrodes of adjacent each other and are connected to the first electrode portion or second electrode portion, respectively by the resistive portion made of polycrystalline silicon. The resistance portion made of polycrystalline silicon has an electric resistance different from the electric resistance value in any one selected from the group consisting of the first capacitance electrode, the second capacitance electrode, the first electrode portion, and the second electrode portion. Has the value of

一実施の形態によれば、一の容量素子の一部に異物などで第1の容量電極と第2の容量電極との間を通じて抵抗部に電流が流れた場合に、その電流の流れた電極間に接続されている抵抗部のみが溶断して当該容量素子が回路から切断される。他の第1の容量電極と第2の容量電極は上記電流の影響を受けずに容量素子として機能し続けることができるため、一の容量素子に起因する歩留まり低下を抑制することができる。   According to one embodiment, when a current flows through a resistance portion through a portion of one capacitor element due to foreign matter or the like between the first capacitor electrode and the second capacitor electrode, the electrode through which the current flows Only the resistance portion connected in between is melted and the capacitive element is disconnected from the circuit. Since the other first capacitor electrode and the second capacitor electrode can continue to function as a capacitor element without being affected by the current, a decrease in yield due to one capacitor element can be suppressed.

一実施の形態の半導体装置の回路のフロア図である。It is a floor view of the circuit of the semiconductor device of one embodiment. 実施の形態1のMIMキャパシタの構成を示す概略斜視図である。1 is a schematic perspective view illustrating a configuration of an MIM capacitor according to a first embodiment. 実施の形態1のMIMキャパシタの構成を示す概略上面図である。3 is a schematic top view showing the configuration of the MIM capacitor of the first embodiment. FIG. 実施の形態1のMIMキャパシタの構成を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an MIM capacitor according to a first embodiment. 実施の形態1の半導体装置の構成をより詳細に示す概略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device of First Embodiment in more detail. 図5のMIMキャパシタを含む構成の製造方法の第1工程を示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a first step of a manufacturing method including the MIM capacitor shown in FIG. 5. 図5のMIMキャパシタを含む構成の製造方法の第2工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 2nd process of the manufacturing method of the structure containing the MIM capacitor of FIG. 図5のMIMキャパシタを含む構成の製造方法の第3工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 3rd process of the manufacturing method of the structure containing the MIM capacitor of FIG. 図5のMIMキャパシタを含む構成の製造方法の第4工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 4th process of the manufacturing method of the structure containing the MIM capacitor of FIG. 図5のMIMキャパシタを含む構成の製造方法の第5工程を示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a fifth step of the manufacturing method having the structure including the MIM capacitor of FIG. 5. 図5のMIMキャパシタを含む構成の製造方法の第6工程を示す概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a sixth step of the method of manufacturing the configuration including the MIM capacitor of FIG. 5. 図5のMIMキャパシタを含む構成の製造方法の第7工程を示す概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a seventh step of the manufacturing method having the structure including the MIM capacitor of FIG. 5. 図5のMIMキャパシタを含む構成の製造方法の第8工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 8th process of the manufacturing method of the structure containing the MIM capacitor of FIG. 実施の形態1のヒューズ抵抗の、図5に対する変形例を示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the fuse resistor of the first embodiment with respect to FIG. 実施の形態1の関連技術としてのMIMキャパシタの構成を示す概略上面図である。FIG. 3 is a schematic top view showing a configuration of an MIM capacitor as a related technique of the first embodiment. 図15の関連技術のMIMキャパシタの容量電極に異物が付着した状態を示す概略上面図である。FIG. 16 is a schematic top view showing a state in which foreign matter is attached to the capacitance electrode of the MIM capacitor of the related technology of FIG. 15. 図3の実施の形態1のMIMキャパシタの容量電極に異物が付着した状態を示す概略上面図である。FIG. 4 is a schematic top view showing a state in which foreign matter is attached to the capacitor electrode of the MIM capacitor of the first embodiment shown in FIG. 3. 実施の形態2のMIMキャパシタの構成を示す概略上面図である。6 is a schematic top view showing a configuration of an MIM capacitor according to a second embodiment. FIG. 実施の形態3のMIMキャパシタの構成を示す概略上面図である。6 is a schematic top view showing a configuration of an MIM capacitor according to a third embodiment. FIG. 実施の形態4のMIMキャパシタの構成を示す概略上面図である。6 is a schematic top view showing a configuration of an MIM capacitor according to a fourth embodiment. FIG. 実施の形態5のMIMキャパシタの構成を示す概略上面図である。FIG. 10 is a schematic top view showing a configuration of an MIM capacitor according to a fifth embodiment. 実施の形態5のMIMキャパシタの構成を示す概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an MIM capacitor according to a fifth embodiment. 実施の形態1のヒューズ抵抗の平面形状の一例を示す概略上面図である。FIG. 3 is a schematic top view showing an example of a planar shape of the fuse resistor of the first embodiment. 実施の形態6のヒューズ抵抗の平面形状の第1例を示す概略上面図である。FIG. 10 is a schematic top view showing a first example of a planar shape of a fuse resistor of a sixth embodiment. 実施の形態6のヒューズ抵抗の平面形状の第2例を示す概略上面図である。FIG. 22 is a schematic top view showing a second example of the planar shape of the fuse resistor of the sixth embodiment. 実施の形態6のヒューズ抵抗の平面形状の第3例を示す概略上面図である。FIG. 20 is a schematic top view showing a third example of the planar shape of the fuse resistor of the sixth embodiment. 実施の形態6のヒューズ抵抗の平面形状の第4例を示す概略上面図である。FIG. 10 is a schematic top view showing a fourth example of a planar shape of the fuse resistor of the sixth embodiment. 実施の形態7のMIMキャパシタの構成を示す概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an MIM capacitor according to a seventh embodiment. 実施の形態7のヒューズ抵抗の平面形状の第1例を示す概略上面図である。FIG. 20 is a schematic top view showing a first example of a planar shape of a fuse resistor in a seventh embodiment. 実施の形態7のヒューズ抵抗の平面形状の第2例を示す概略上面図である。FIG. 20 is a schematic top view showing a second example of the planar shape of the fuse resistor according to the seventh embodiment. 実施の形態7の半導体装置の構成をより詳細に示す概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a seventh embodiment in more detail. 参考例のMIMキャパシタの構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the MIM capacitor of a reference example. 参考例のヒューズ抵抗の平面形状の第1例を示す概略上面図である。It is a schematic top view which shows the 1st example of the planar shape of the fuse resistor of a reference example. 参考例のヒューズ抵抗の平面形状の第2例を示す概略上面図である。It is a schematic top view which shows the 2nd example of the planar shape of the fuse resistance of a reference example. 一実施の形態の要部を抽出した概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which extracted the principal part of one Embodiment.

以下、一実施の形態について図に基づいて説明する。
(実施の形態1)
まず一実施の形態の半導体装置の回路の平面視におけるフロア図について、図1を用いて説明する。
Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
First, a floor view in a plan view of a circuit of a semiconductor device according to an embodiment will be described with reference to FIG.

図1を参照して、一実施の形態の半導体装置DEVは、半導体基板SUBの主表面上に形成されており、大きく分けて低電圧ロジック回路と高耐圧アナログ回路とを有している。これらのうち高耐圧アナログ回路には、チャージポンプ回路が形成されている。チャージポンプ回路は、入力電圧より高い電圧を出力するための回路である。   Referring to FIG. 1, a semiconductor device DEV according to an embodiment is formed on a main surface of a semiconductor substrate SUB, and roughly includes a low voltage logic circuit and a high voltage analog circuit. Among these, a high-voltage analog circuit is formed with a charge pump circuit. The charge pump circuit is a circuit for outputting a voltage higher than the input voltage.

チャージポンプ回路は、主にスイッチとコンデンサとにより構成されており、上記コンデンサは上記スイッチによって接続が切り替えられる。このようにコンデンサの接続が切り替えられることにより、チャージポンプ回路の電圧が上昇するため、入力電圧より高い電圧を出力することができる。   The charge pump circuit is mainly composed of a switch and a capacitor, and the connection of the capacitor is switched by the switch. By switching the connection of the capacitors in this way, the voltage of the charge pump circuit rises, so that a voltage higher than the input voltage can be output.

チャージポンプ回路の上記コンデンサは、容量素子としてのフリンジMIMキャパシタMM(キャパシタ)を有している。このMIMキャパシタMMは、電源回路を構成している素子として高耐圧でかつ信頼性の高いものが用いられる。   The capacitor of the charge pump circuit has a fringe MIM capacitor MM (capacitor) as a capacitive element. As the MIM capacitor MM, an element having a high breakdown voltage and high reliability is used as an element constituting the power supply circuit.

なお図1の低電圧ロジック回路および高耐圧アナログ回路の配置は一例であり、実際の配置はこれに限られない。   The arrangement of the low voltage logic circuit and the high voltage analog circuit in FIG. 1 is an example, and the actual arrangement is not limited to this.

図2〜図4を参照して、キャパシタMMは、主表面を有する半導体基板SUBの主表面上に形成された複数の電極M1,M2,M3,M4と、層間絶縁膜II(絶縁体層)とからなる。図2においては電極がM1〜M4の合計4層積層されているがこれは一例であり、4層以外のあらゆる層数であってもよく、たとえば電極M1の1層が同一平面状に並んだのみの構成であってもよい。なお図4は、図3のIV−IV線に沿う部分における概略断面図である。   2 to 4, capacitor MM includes a plurality of electrodes M1, M2, M3, M4 formed on the main surface of semiconductor substrate SUB having a main surface, and interlayer insulating film II (insulator layer). It consists of. In FIG. 2, a total of four layers of M1 to M4 are stacked, but this is an example, and any number other than four layers may be used. For example, one layer of the electrode M1 is arranged in the same plane. Only the structure may be sufficient. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along a line IV-IV in FIG.

MIMキャパシタMMの電極M1,M2,M3,M4は図2〜図4における上下方向(すなわち薄膜が積層される方向)および左右方向(すなわち半導体基板SUBの主表面MSに沿う方向)に関して互いに間隔をあけて隣り合うように配置されている。電極M1,M2,M3,M4のうち上記積層方向に関して互いに隣り合う1対の電極の間には、層間絶縁膜IIが挟まれている。具体的には、たとえば電極M1と電極M2との間、電極M2と電極M3との間、電極M3と電極M4との間には、層間絶縁膜IIが挟まれている。   The electrodes M1, M2, M3, and M4 of the MIM capacitor MM are spaced from each other with respect to the vertical direction (that is, the direction in which the thin film is stacked) and the horizontal direction (that is, the direction along the main surface MS of the semiconductor substrate SUB) in FIGS. It is arranged so as to be adjacent to each other. Among the electrodes M1, M2, M3, and M4, an interlayer insulating film II is sandwiched between a pair of electrodes adjacent to each other in the stacking direction. Specifically, for example, the interlayer insulating film II is sandwiched between the electrode M1 and the electrode M2, between the electrode M2 and the electrode M3, and between the electrode M3 and the electrode M4.

積層された電極M1〜M4の組は、半導体基板SUBの主表面MS上に、主表面MSに沿う方向(たとえば図3、図4の左右方向)に関して、互いに間隔をあけて複数並ぶように配置されている。具体的には、たとえば直線状に1列に並ぶように、複数の積層された電極M1〜M4の組が配置されてもよいし、たとえばアレイ状に並ぶように、複数の積層された電極M1〜M4の組が配置されてもよい。図3においては図の上下方向に1列に並ぶように配置されている。   A plurality of pairs of stacked electrodes M1 to M4 are arranged on the main surface MS of the semiconductor substrate SUB so that a plurality of sets are arranged at intervals with respect to the direction along the main surface MS (for example, the left-right direction in FIGS. 3 and 4). Has been. Specifically, for example, a set of a plurality of stacked electrodes M1 to M4 may be arranged so as to be arranged in a line in a straight line. For example, a plurality of stacked electrodes M1 may be arranged in an array. A group of ~ M4 may be arranged. In FIG. 3, they are arranged in a line in the vertical direction of the figure.

互いに積層された電極M1〜M4の周辺には、電極部が形成されている。電極部は、第1の電極部としての低電位電極部VLと、第2の電極部としての高電位電極部VHとを有している。低電位電極部VLと高電位電極部VHとの電位の値は互いに異なっており、高電位電極部VHの電位は低電位電極部VLの電位よりも高くなっている。低電位電極部VLおよび高電位電極部VHは電極M1〜M4と接続されることにより、電極M1〜M4に(比較的低い)低電位または(上位低電位よりも高い)高電位を印加する。   Electrode portions are formed around the electrodes M1 to M4 stacked on each other. The electrode part has a low potential electrode part VL as a first electrode part and a high potential electrode part VH as a second electrode part. The potential values of the low potential electrode portion VL and the high potential electrode portion VH are different from each other, and the potential of the high potential electrode portion VH is higher than the potential of the low potential electrode portion VL. The low potential electrode part VL and the high potential electrode part VH apply a low potential (relatively low) or a high potential (higher than the upper low potential) to the electrodes M1 to M4 by being connected to the electrodes M1 to M4.

ここでは図3の上下方向、すなわち半導体基板SUBの主表面に沿う方向に関して隣り合う、平面視において互いに重なる電極M1〜M4の組は、低電位電極部VLに接続される低電位電極ML(第1の容量電極)と高電位電極部VHに接続される高電位電極MH(第2の容量電極)とに分類される。低電位電極部VLはMIMキャパシタMMの低電位電極MLと電気的に接続されることにより、低電位電極MLに比較的低い電位を印加し、同様に高電位電極部VHはMIMキャパシタMMの高電位電極MHと電気的に接続されることにより、高電位電極MHに比較的高い電位を印加する。   Here, a pair of electrodes M1 to M4 that are adjacent to each other in a plan view and that are adjacent to each other in the vertical direction of FIG. 3, that is, the direction along the main surface of the semiconductor substrate SUB, is a low potential electrode ML (first 1 capacitor electrode) and a high potential electrode MH (second capacitor electrode) connected to the high potential electrode portion VH. The low potential electrode portion VL is electrically connected to the low potential electrode ML of the MIM capacitor MM, thereby applying a relatively low potential to the low potential electrode ML. Similarly, the high potential electrode portion VH is connected to the high potential electrode ML of the MIM capacitor MM. By being electrically connected to the potential electrode MH, a relatively high potential is applied to the high potential electrode MH.

電極M1〜M4の組は、主表面MSに沿う方向に関して低電位電極MLと高電位電極MHとが交互に配置されている。このことは主表面MSに沿う第1の方向、および主表面MSに沿うが第1の方向に交差する第2の方向の双方向に関して成り立つ(図3には示されない)。このため半導体基板SUBの主表面に沿う方向に関して隣り合う任意の1対の電極M1〜M4の組のうち一方は低電位電極MLとなり、当該組のうち他方は高電位電極MHとなる。   In the set of electrodes M1 to M4, the low potential electrodes ML and the high potential electrodes MH are alternately arranged in the direction along the main surface MS. This is true for both the first direction along the main surface MS and the second direction along the main surface MS but intersecting the first direction (not shown in FIG. 3). For this reason, one of a pair of any pair of electrodes M1 to M4 adjacent in the direction along the main surface of the semiconductor substrate SUB is a low potential electrode ML, and the other of the pair is a high potential electrode MH.

より具体的には、たとえば平面視において互いに重なる位置に配置される1組の電極M1〜M4のそれぞれが低電位電極MLであれば、それらと間隔をあけて隣り合うように配置される1組の電極M1〜M4のそれぞれは高電位電極MHとなる。   More specifically, for example, if each of the pair of electrodes M1 to M4 disposed at positions overlapping each other in plan view is the low potential electrode ML, the pair disposed adjacent to each other with a space therebetween. Each of the electrodes M1 to M4 becomes a high potential electrode MH.

高電位電極MHに印加される電位と低電位電極MLに印加される電位とは異なっており、高電位電極部VHにより高電位電極MHに印加される電位は、低電位電極部VLにより低電位電極MLに印加される電位よりも高くなる。低電位電極MLである電極M1〜M4のそれぞれと、これらと上記主表面の方向に関して隣り合う高電位電極MHである電極M1〜M4のそれぞれと、これらの間の層間絶縁膜IIとが、フリンジMIMキャパシタMM(キャパシタ)を構成している。   The potential applied to the high potential electrode MH is different from the potential applied to the low potential electrode ML, and the potential applied to the high potential electrode MH by the high potential electrode portion VH is reduced by the low potential electrode portion VL. It becomes higher than the potential applied to the electrode ML. Each of the electrodes M1 to M4 that are the low potential electrodes ML, each of the electrodes M1 to M4 that are the high potential electrodes MH adjacent to the electrodes M1 to M4 in the direction of the main surface, and the interlayer insulating film II therebetween are fringe. An MIM capacitor MM (capacitor) is formed.

電極M1,M2,M3,M4はいずれも、半導体装置DEVに形成される(金属)材料の配線層と同一の層として形成されており、配線層と同様に長尺の平面形状を有している。したがって電極M1〜M4は上記(金属)材料の各々の配線層と同一の材料により形成され、たとえば同一の層の配線層がアルミニウムからなる場合には同一の層の電極もアルミニウムからなる。ここでは同一の層に形成される複数の電極のすべてを、下側の層から順にそれぞれ電極M1、電極M2、電極M3、電極M4と呼んでいる。   The electrodes M1, M2, M3, and M4 are all formed as the same layer as the (metal) material wiring layer formed in the semiconductor device DEV, and have a long planar shape like the wiring layer. Yes. Therefore, the electrodes M1 to M4 are formed of the same material as each wiring layer of the (metal) material. For example, when the wiring layer of the same layer is made of aluminum, the electrode of the same layer is also made of aluminum. Here, all of the plurality of electrodes formed in the same layer are referred to as an electrode M1, an electrode M2, an electrode M3, and an electrode M4 in order from the lower layer.

特に図3および図4を参照して、半導体基板SUBの主表面MSに形成された素子分離絶縁膜FOの上に、上記のMIMキャパシタMMが形成されている。上記のようにMIMキャパシタMMを構成する電極M1〜M4の組は、半導体基板SUBの主表面MS上に、主表面MSに沿う方向(たとえば図3、図4の左右方向)に関して、互いに間隔をあけて複数並ぶように配置されている。したがってMIMキャパシタMMは、半導体基板SUBの主表面MS上に複数(多数)並ぶように配置されている。MIMキャパシタMMは、積層方向または主表面MSに沿う方向の少なくともいずれかに関して複数(多数)並ぶように配置されていることが好ましい。図3〜図4においては、電極M1〜M4として低電位電極MLまたは高電位電極MHの一方のみが並び、図2の左右方向には低電位電極MLと高電位電極MHとが交互に並んでいる。   Referring particularly to FIGS. 3 and 4, the MIM capacitor MM is formed on the element isolation insulating film FO formed on the main surface MS of the semiconductor substrate SUB. As described above, the pair of electrodes M1 to M4 constituting the MIM capacitor MM is spaced apart from each other on the main surface MS of the semiconductor substrate SUB with respect to the direction along the main surface MS (for example, the left-right direction in FIGS. 3 and 4). It is arranged so that there are multiple lines. Therefore, a plurality (large number) of MIM capacitors MM are arranged on the main surface MS of the semiconductor substrate SUB. The MIM capacitors MM are preferably arranged so that a plurality (a large number) of MIM capacitors MM are arranged in at least one of the stacking direction and the direction along the main surface MS. 3 to 4, only one of the low potential electrode ML and the high potential electrode MH is arranged as the electrodes M1 to M4, and the low potential electrode ML and the high potential electrode MH are alternately arranged in the left-right direction in FIG. Yes.

MIMキャパシタMMの電極ML,MHを構成する電極M1〜M4と、電極部VL,VHを構成する配線M1〜M4とは、いずれも長尺の平面形状を有しているが、これらは平面視において互いに交差する方向に延在している。すなわち図3および図4においてMIMキャパシタMMを構成する電極M1〜M4は図3の左右方向に延在しており、電極部VL,VHを構成する配線M1〜M4は図3の上下方向(奥行き方向)に延在している。また、たとえばすべて同電位(低電位電極ML)である、平面視において互いに重なる電極M1〜M4同士は、たとえばタングステンや銅などの金属材料からなるビアV1,V2,V3により、互いに電気的に接続されている。   The electrodes M1 to M4 constituting the electrodes ML and MH of the MIM capacitor MM and the wirings M1 to M4 constituting the electrode portions VL and VH all have a long planar shape. In the direction intersecting with each other. 3 and 4, the electrodes M1 to M4 constituting the MIM capacitor MM extend in the left-right direction in FIG. 3, and the wirings M1 to M4 constituting the electrode portions VL and VH are arranged in the vertical direction (depth) in FIG. Direction). Further, for example, electrodes M1 to M4 which are all at the same potential (low potential electrode ML) and overlap each other in plan view are electrically connected to each other by vias V1, V2 and V3 made of a metal material such as tungsten or copper. Has been.

電極部VL,VHとMIMキャパシタMMの電極M1〜M4とは、たとえば多結晶シリコンからなるヒューズ抵抗HRにより接続されることにより、上記のように低電位電極MLと高電位電極MHとが配置されている。図3においては、平面視において互いに隣り合う1対の電極M1〜M4の組のうち一方がヒューズ抵抗HRにより低電位電極部VLと、他方がヒューズ抵抗HRにより高電位電極部VHと、それぞれ接続されている。すなわち平面視において互いに隣り合う1対の電極M1〜M4の組の双方が、ヒューズ抵抗HRにより低電位電極部VLまたは高電位電極部VHと接続されている。   The electrode portions VL and VH and the electrodes M1 to M4 of the MIM capacitor MM are connected by a fuse resistor HR made of, for example, polycrystalline silicon, so that the low potential electrode ML and the high potential electrode MH are arranged as described above. ing. In FIG. 3, one of a pair of electrodes M1 to M4 adjacent to each other in plan view is connected to the low potential electrode portion VL by the fuse resistor HR, and the other is connected to the high potential electrode portion VH by the fuse resistor HR. Has been. That is, both of the pair of electrodes M1 to M4 adjacent to each other in plan view are connected to the low potential electrode portion VL or the high potential electrode portion VH by the fuse resistor HR.

MIMキャパシタMMの電極M1〜M4の組のうち、ヒューズ抵抗HRにより低電位電極部VLと接続されるものは低電位電極MLであり、ヒューズ抵抗HRにより高電位電極部VHと接続されるものは高電位電極MHである。ヒューズ抵抗HRは電極M1よりも下方、たとえば半導体基板SUBの主表面に形成されている。ヒューズ抵抗HRと電極部VL,VHとは、たとえばタングステンや銅などの金属材料により形成されるコンタクトCTにより接続されている。   Of the pair of electrodes M1 to M4 of the MIM capacitor MM, the one connected to the low potential electrode portion VL by the fuse resistor HR is the low potential electrode ML, and the one connected to the high potential electrode portion VH by the fuse resistor HR A high potential electrode MH. The fuse resistor HR is formed below the electrode M1, for example, on the main surface of the semiconductor substrate SUB. The fuse resistor HR and the electrode portions VL and VH are connected by a contact CT formed of a metal material such as tungsten or copper.

上記のように、MIMキャパシタMMの電極M1〜M4は、主表面MSに沿う方向に関して低電位電極MLと高電位電極MHとが交互に配置されている。したがって、電極M1〜M4と低電位電極部VLとを接続するヒューズ抵抗HRと、電極M1〜M4と高電位電極部VHとを接続するヒューズ抵抗HRとは、平面視において交互に(互い違いに)配置されている。ヒューズ抵抗HRが電極M1〜M4と電極部VL,VHとを互い違いに接続することにより、電極M1〜M4と電極部VL,VHとが櫛形の平面形状を有するように接続される。   As described above, in the electrodes M1 to M4 of the MIM capacitor MM, the low potential electrodes ML and the high potential electrodes MH are alternately arranged in the direction along the main surface MS. Therefore, the fuse resistors HR connecting the electrodes M1 to M4 and the low potential electrode portion VL and the fuse resistors HR connecting the electrodes M1 to M4 and the high potential electrode portion VH are alternately (alternately) in plan view. Has been placed. The fuse resistance HR connects the electrodes M1 to M4 and the electrode portions VL and VH alternately, so that the electrodes M1 to M4 and the electrode portions VL and VH are connected so as to have a comb-like planar shape.

図4においては、MIMキャパシタMMの電極M1〜M4の組のうち最下層の電極M1が、コンタクトCTを介在してヒューズ抵抗HRと直接接続されることにより、電極部VLと接続されている。しかしヒューズ抵抗HRと電極M1〜M4の組との接続は、電極M1、M2,M3,M4のうちいずれとなされてもよい。   In FIG. 4, the lowermost electrode M1 in the set of electrodes M1 to M4 of the MIM capacitor MM is connected to the electrode part VL by being directly connected to the fuse resistor HR via the contact CT. However, the connection between the fuse resistor HR and the set of electrodes M1 to M4 may be any of the electrodes M1, M2, M3, and M4.

図5は、図3のV−V線に沿う部分における概略断面図であり、図4において説明したMIMキャパシタMMとその周辺部をより詳細に示している。図4に示すMIMキャパシタMMは、図5中の点線矩形で囲んだMIMキャパシタMMの一部分に相当する。図5を参照して、一実施の形態の半導体基板SUBは、その内部にp型の不純物を含むp-領域PSRを有している。半導体基板SUB内であってp-領域PSRの主表面MS側(図の上側)には、n型ウェル領域NWRおよびp型ウェル領域PWRが形成されている。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 3, and shows the MIM capacitor MM described in FIG. 4 and its peripheral portion in more detail. The MIM capacitor MM shown in FIG. 4 corresponds to a part of the MIM capacitor MM surrounded by a dotted rectangle in FIG. Referring to FIG. 5, the semiconductor substrate SUB of one embodiment has a p region PSR containing a p-type impurity therein. An n-type well region NWR and a p-type well region PWR are formed in the semiconductor substrate SUB and on the main surface MS side (upper side in the drawing) of the p region PSR.

p型ウェル領域PWR内の半導体基板SUBの主表面MSには、素子分離絶縁膜FOが形成されており、素子分離絶縁膜FOの上面に接するようにヒューズ抵抗HR(抵抗部)が形成されている。ヒューズ抵抗HRは、抵抗シリコン部RS(多結晶シリコンからなる抵抗本体部)と側壁絶縁膜SW2とを有しており、抵抗シリコン部RSは、高抵抗シリコン部RS1と低抵抗シリコン部RS2とを有している。   An element isolation insulating film FO is formed on the main surface MS of the semiconductor substrate SUB in the p-type well region PWR, and a fuse resistor HR (resistance part) is formed in contact with the upper surface of the element isolation insulating film FO. Yes. The fuse resistor HR includes a resistance silicon portion RS (resistance body portion made of polycrystalline silicon) and a sidewall insulating film SW2, and the resistance silicon portion RS includes a high resistance silicon portion RS1 and a low resistance silicon portion RS2. Have.

具体的には、抵抗シリコン部RSの高抵抗シリコン部RS1はシート抵抗が数kΩ以上数十kΩ以下、低抵抗シリコン部RS2はシート抵抗が数Ω以上数十Ω以下で構成され、MIMキャパシタMMの電極M1〜M4と比較して高抵抗シリコン部RS1は十分高い電気抵抗値を有することが好ましい。   Specifically, the high resistance silicon part RS1 of the resistance silicon part RS has a sheet resistance of several kΩ to several tens of kΩ and the low resistance silicon part RS2 has a sheet resistance of several Ω to several tens of Ω, and the MIM capacitor MM It is preferable that the high resistance silicon portion RS1 has a sufficiently high electric resistance value as compared with the electrodes M1 to M4.

ヒューズ抵抗HRの抵抗シリコン部RSは、高抵抗シリコン部RS1と低抵抗シリコン部RS2とを有することにより、ここに電流が流れたときにより容易に溶断されるために最適な電気抵抗の値を有している。すなわちヒューズ抵抗HRにおける電気抵抗の値は、MIMキャパシタMMの電極M1〜M4、電極部VL,VHからなる群から選択されるいずれかにおける電気抵抗の値と異なっている。   The resistance silicon portion RS of the fuse resistor HR has an optimum electric resistance value because it has a high resistance silicon portion RS1 and a low resistance silicon portion RS2 and is thus more easily blown when a current flows therethrough. doing. That is, the electric resistance value in the fuse resistor HR is different from the electric resistance value in any one selected from the group consisting of the electrodes M1 to M4 of the MIM capacitor MM and the electrode portions VL and VH.

ヒューズ抵抗HRの上方には、図4に示したように電極M1〜M4を有するMIMキャパシタMM、および配線M1〜M5を有する低電位電極部VL、高電位電極部VHが形成されている。これらの各層は層間絶縁膜IIに挟まれるように配置されることにより、MIMキャパシタMMが形成されている。主表面MSに沿う方向に関してMIMキャパシタMMが形成される領域、低電位電極部VLが形成される領域、高電位電極部VHが形成される領域を、ここではそれぞれフリンジMIM容量部、VL印加ヒューズ領域、VH印加ヒューズ領域と呼んでいる。 Above the fuse resistor HR, as shown in FIG. 4, the MIM capacitor MM having the electrodes M1 to M4, the low potential electrode portion VL and the high potential electrode portion VH having the wirings M1 to M5 are formed. These layers are arranged so as to be sandwiched between the interlayer insulating films II, thereby forming the MIM capacitor MM. A region where the MIM capacitor MM is formed, a region where the low potential electrode portion VL is formed, and a region where the high potential electrode portion VH is formed in the direction along the main surface MS are a fringe MIM capacitor portion and a V L application, respectively. This is called a fuse region or a V H application fuse region.

n型ウェル領域NWR内の半導体基板SUBの主表面MS上には、たとえばMOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタMT(制御素子)が形成されている。MOSトランジスタMTは、ゲート電極GTとソース領域SRとドレイン領域DRとを有している。MOSトランジスタMTが形成される領域を、ここではMOSトランジスタ形成領域と呼んでいる。   On the main surface MS of the semiconductor substrate SUB in the n-type well region NWR, for example, a MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor MT (control element) is formed. The MOS transistor MT has a gate electrode GT, a source region SR, and a drain region DR. Here, the region where the MOS transistor MT is formed is called a MOS transistor formation region.

ゲート電極GTは、ゲート電圧印加部GEとゲート絶縁膜GIと側壁絶縁膜SW1とシリサイド層SCとを有している。このうちシリサイド層SCは、ゲート電圧印加部GEとソース領域SRとドレイン領域DR、ならびにヒューズ抵抗HRの低抵抗シリコン部RS2の表面を覆うように形成されている。ゲート電圧印加部GEとは、MOSトランジスタGTに電圧を印加するための制御用電極である。これらは一般公知の材質により形成されている。シリサイド層SCにより、ヒューズ抵抗HRの電位を上方に引き出すことが容易になる。   The gate electrode GT includes a gate voltage application unit GE, a gate insulating film GI, a sidewall insulating film SW1, and a silicide layer SC. Among these, the silicide layer SC is formed so as to cover the surface of the gate voltage application portion GE, the source region SR, the drain region DR, and the low resistance silicon portion RS2 of the fuse resistance HR. The gate voltage application unit GE is a control electrode for applying a voltage to the MOS transistor GT. These are formed of generally known materials. The silicide layer SC makes it easy to draw the potential of the fuse resistor HR upward.

MOSトランジスタMTの上方にはMIMキャパシタMMの電極M1〜M4などと同一の層として配線M1〜M5が形成されている。MOSトランジスタMTと電極M1とはコンタクトCTにより、MOSトランジスタMT上の配線M2〜M5のそれぞれはビアV1〜V4により、それぞれ形成される。   Above the MOS transistor MT, wirings M1 to M5 are formed as the same layer as the electrodes M1 to M4 of the MIM capacitor MM. The MOS transistor MT and the electrode M1 are formed by a contact CT, and the wirings M2 to M5 on the MOS transistor MT are formed by vias V1 to V4, respectively.

以上のMIMキャパシタMMの構成は、たとえば平面視において互いに重なる位置に(積層されるように)配置される1組の電極M1〜M4がすべて低電位電極MLまたは高電位電極MHであり、主表面MSに沿う方向に関して隣り合う1対の電極M1〜M4のそれぞれが低電位電極MLおよび高電位電極MHとなっている。しかしMIMキャパシタMMの構成は、図3から図5に示した以外の構成でもよく、たとえば、容量増大のためにMIMキャパシタMMの領域にビアV1〜V3があってもよいし、また、平面視において互いに重なる位置に配置される(互いに積層される)1組の電極M1〜M4が、低電位電極MLと高電位電極MHとが互いに隣り合うように積層された構成であってもよい。   The above-described configuration of the MIM capacitor MM is such that, for example, a set of electrodes M1 to M4 arranged at positions overlapping each other in a plan view (all stacked) is a low potential electrode ML or a high potential electrode MH. Each of the pair of electrodes M1 to M4 adjacent to each other in the direction along the MS is a low potential electrode ML and a high potential electrode MH. However, the configuration of the MIM capacitor MM may be a configuration other than that shown in FIGS. 3 to 5, for example, there may be vias V1 to V3 in the region of the MIM capacitor MM for increasing the capacitance, or in plan view. 1 may be configured such that a pair of electrodes M1 to M4 arranged (stacked on each other) at positions overlapping each other are stacked such that the low potential electrode ML and the high potential electrode MH are adjacent to each other.

次に、図6〜図13を参照しながら、図5に示す一実施の形態の半導体装置DEVの製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the semiconductor device DEV of the embodiment shown in FIG. 5 will be described with reference to FIGS.

図6を参照して、まずたとえばシリコンなどの半導体材料からなる半導体基板SUBが準備される。図6においてはp型の半導体基板SUBが準備されているが、n型の半導体基板SUBであってもよい。半導体基板SUBの主表面MSには通常のLOCOS(LOCal Oxidation of Silicon)法またはSTI(Shallow Trench Isolation)法により素子分離絶縁膜FOが形成され、さらに一般公知の方法によりp型ウェル領域PWRおよびn型ウェル領域NWRが形成される。   Referring to FIG. 6, first, a semiconductor substrate SUB made of a semiconductor material such as silicon is prepared. In FIG. 6, a p-type semiconductor substrate SUB is prepared, but an n-type semiconductor substrate SUB may be used. An element isolation insulating film FO is formed on the main surface MS of the semiconductor substrate SUB by a normal LOCOS (LOCal Oxidation of Silicon) method or an STI (Shallow Trench Isolation) method, and the p-type well regions PWR and n are formed by a generally known method. A type well region NWR is formed.

図7を参照して、通常の熱酸化法、写真製版技術およびエッチング技術により、MOSトランジスタ形成領域にはたとえばシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜GIが形成される。その後、通常のCVD(Chemical Vapor Deposition)法および写真製版技術により、多結晶シリコンからなるゲート電圧印加部GEと抵抗シリコン部RSとが同時に形成される。その後図示されないが、形成されたゲート電圧印加部GEのパターンをマスクとして、通常の自己整合技術によりいわゆるLDD(Lightly Doped Drain)が形成される。なお図7においては上記LDDは図示されない。   Referring to FIG. 7, a gate insulating film GI made of, for example, a silicon oxide film is formed in the MOS transistor formation region by a normal thermal oxidation method, photoengraving technique and etching technique. Thereafter, the gate voltage application portion GE and the resistance silicon portion RS made of polycrystalline silicon are simultaneously formed by a normal CVD (Chemical Vapor Deposition) method and photolithography. Although not shown, a so-called LDD (Lightly Doped Drain) is formed by a normal self-alignment technique using the pattern of the formed gate voltage application unit GE as a mask. Note that the LDD is not shown in FIG.

図8を参照して、通常のCVD法およびエッチバックにより、シリコン酸化膜および/またはシリコン窒化膜の側壁絶縁膜SW1,SW2がゲート電圧印加部GEおよび抵抗シリコン部RSに同時に形成される。この処理により、ゲート電極GTおよびヒューズ抵抗HRが形成される。   Referring to FIG. 8, side wall insulating films SW1 and SW2 of a silicon oxide film and / or a silicon nitride film are simultaneously formed in gate voltage application part GE and resistance silicon part RS by a normal CVD method and etch back. By this process, the gate electrode GT and the fuse resistor HR are formed.

図9を参照して、通常の写真製版技術およびイオン注入技術を用いて(すなわちMOSトランジスタ形成領域のゲート電極GTがフォトレジストPHRに覆われた状態で)抵抗シリコン部RSに不純物イオンが注入される。ここでは高抵抗シリコン部RS1を形成するために必要な量の不純物イオンが注入される。   Referring to FIG. 9, impurity ions are implanted into resistance silicon portion RS using ordinary photoengraving technology and ion implantation technology (that is, in a state where gate electrode GT in the MOS transistor formation region is covered with photoresist PHR). The Here, an amount of impurity ions necessary to form the high resistance silicon portion RS1 is implanted.

図10を参照して、図9のフォトレジストPHRが除去された後、高抵抗シリコン部RS1を形成する領域の上面に接するフォトレジストPHRが形成される。その状態で、通常のイオン注入技術を用いてゲート電圧印加部GEおよび、抵抗シリコン部RSのうち低抵抗シリコン部RS2を形成する領域に同時に不純物イオンが注入され、さらに同時に、MOSトランジスタ形成領域のソース領域SRおよびドレイン領域DRを形成する前の不純物イオンが注入される。   Referring to FIG. 10, after the photoresist PHR in FIG. 9 is removed, a photoresist PHR in contact with the upper surface of the region where the high resistance silicon portion RS1 is formed is formed. In this state, impurity ions are simultaneously implanted into a region where the low-resistance silicon portion RS2 is formed in the gate voltage application portion GE and the resistance silicon portion RS using a normal ion implantation technique. Impurity ions before forming the source region SR and the drain region DR are implanted.

図11を参照して、図10のフォトレジストPHRが除去された後、通常の写真製版技術およびエッチング技術により、高抵抗シリコン部RS1の上面に接するように高抵抗シリコン保護膜PTが形成される。高抵抗シリコン保護膜PTはシリコン酸化膜などにより形成される。次に通常の写真製版技術により、高抵抗シリコン保護膜PTの上面に接するフォトレジストPHRが形成され、通常のエッチングにより高抵抗シリコン部RS1の上面に保護膜PTが形成される。   Referring to FIG. 11, after removal of photoresist PHR in FIG. 10, high-resistance silicon protective film PT is formed so as to be in contact with the upper surface of high-resistance silicon portion RS1 by a normal photolithography technique and etching technique. . The high resistance silicon protective film PT is formed of a silicon oxide film or the like. Next, a photoresist PHR in contact with the upper surface of the high-resistance silicon protective film PT is formed by a normal photoengraving technique, and the protective film PT is formed on the upper surface of the high-resistance silicon portion RS1 by normal etching.

図12を参照して、まず上面の全面を覆うようにコバルト、ニッケルなどの高融点金属の薄膜が形成される。その後、熱処理を加えることにより、当該薄膜が形成されるシリコン(ゲート電圧印加部GE,ソース領域SR,ドレイン領域DRおよび低抵抗シリコン部RS2)の上面が当該薄膜と反応しシリサイド層SCが形成される。このとき、高抵抗シリコン部RS1についてはその上面が高抵抗シリコン保護膜PTに覆われているためシリサイド層SCは形成されない。   Referring to FIG. 12, a thin film of a refractory metal such as cobalt or nickel is first formed so as to cover the entire upper surface. Thereafter, by applying heat treatment, the upper surface of the silicon (gate voltage application portion GE, source region SR, drain region DR, and low resistance silicon portion RS2) on which the thin film is formed reacts with the thin film to form a silicide layer SC. The At this time, since the upper surface of the high resistance silicon portion RS1 is covered with the high resistance silicon protective film PT, the silicide layer SC is not formed.

図13を参照して、図12の上面の全面を覆うようにシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜IIが形成される。その後、層間絶縁膜IIの一部をその最上面からエッチングすることによりホールを形成し、そのホールをタングステンなどの金属材料で充填することにより、コンタクトCTが形成される。   Referring to FIG. 13, an interlayer insulating film II made of a silicon oxide film is formed so as to cover the entire upper surface of FIG. Thereafter, a part of the interlayer insulating film II is etched from its uppermost surface to form a hole, and the hole is filled with a metal material such as tungsten, thereby forming a contact CT.

図5を参照して、通常の写真製版技術およびエッチング技術により、図13のコンタクトCTの上面を覆うようにたとえばアルミニウムなどの(金属)材料からなる金属層M1のパターンが形成される。金属層M1のパターンは長尺の平面形状を有する。その後、図13のコンタクトCTを形成する工程と同様の処理により、層間絶縁膜IIがさらに積み上げられ、当該層間絶縁膜IIには金属層M1の上面に接するビアV1が形成される。   Referring to FIG. 5, a pattern of metal layer M1 made of a (metal) material such as aluminum is formed so as to cover the upper surface of contact CT of FIG. 13 by a normal photolithography technique and etching technique. The pattern of the metal layer M1 has a long planar shape. Thereafter, the interlayer insulating film II is further stacked by the same process as the step of forming the contact CT in FIG. 13, and the via V1 in contact with the upper surface of the metal layer M1 is formed in the interlayer insulating film II.

以下同様の処理を繰り返すことにより、長尺の平面形状を有する金属層M1〜M5、層間絶縁膜IIおよびビアV1〜V4が形成され、MOSトランジスタMT,上記金属層M1〜M5と同一の層を有する低電位電極部VLおよび高電位電極部VH、ならびに複数のMIMキャパシタMMが形成され、一実施の形態の半導体装置DEVが形成される。   Thereafter, by repeating the same process, the metal layers M1 to M5 having a long planar shape, the interlayer insulating film II and the vias V1 to V4 are formed, and the MOS transistor MT and the same layer as the metal layers M1 to M5 are formed. The low potential electrode portion VL and the high potential electrode portion VH having the plurality of MIM capacitors MM are formed, and the semiconductor device DEV of one embodiment is formed.

ヒューズ抵抗HRの構成がMIMキャパシタMMの電極M1〜M4と比較して十分抵抗値が高ければ、図14を参照して、ヒューズ抵抗HRは高抵抗シリコン部RS1を有さず、多結晶シリコンからなる抵抗シリコン部RSの全体が低抵抗シリコン部RS2であってもよい。また、低抵抗シリコン部RS2の上面に接するようにシリサイド層SCが形成されていてもよい。   If the configuration of the fuse resistor HR is sufficiently higher than that of the electrodes M1 to M4 of the MIM capacitor MM, referring to FIG. 14, the fuse resistor HR does not have the high resistance silicon portion RS1, and is made of polycrystalline silicon. The entire resistance silicon part RS may be the low resistance silicon part RS2. Further, the silicide layer SC may be formed so as to be in contact with the upper surface of the low-resistance silicon part RS2.

次に、一実施の形態の関連技術を参照しながら、一実施の形態の作用効果について説明する。   Next, the effects of the embodiment will be described with reference to the related art of the embodiment.

図15を参照して、このMIMキャパシタMMの概略上面図が示す構成は基本的に図3の一実施の形態のMIMキャパシタMMの構成と同様である。すなわち図15のMIMキャパシタMMと同様に電極M1〜M4が配置されており、各電極M1〜M4の組は平面視において交互に(互い違いに)低電位電極部VLまたは高電位電極部VHと接続されている。その結果、MIMキャパシタMMの電極M1〜M4は、平面視において低電位電極MLと高電位電極MHとが交互に配置されている。   Referring to FIG. 15, the configuration shown in the schematic top view of this MIM capacitor MM is basically the same as the configuration of MIM capacitor MM of one embodiment of FIG. That is, the electrodes M1 to M4 are arranged in the same manner as the MIM capacitor MM of FIG. 15, and each set of the electrodes M1 to M4 is alternately (alternately) connected to the low potential electrode portion VL or the high potential electrode portion VH in a plan view. Has been. As a result, the electrodes M1 to M4 of the MIM capacitor MM are alternately arranged with the low potential electrode ML and the high potential electrode MH in a plan view.

しかしながら図15においては、電極部VL,VHとMIMキャパシタMMの電極M1〜M4とが、電極M1〜M4により接続されている。つまり電極M1〜M4を構成するアルミニウムなどの(金属)材料が、MIMキャパシタMMを構成する領域から、電極部VL,VHにまで延びており、電極部VL,VHと接続されている。この点において図15は図3と異なっている。   However, in FIG. 15, the electrode parts VL and VH and the electrodes M1 to M4 of the MIM capacitor MM are connected by the electrodes M1 to M4. That is, a (metal) material such as aluminum constituting the electrodes M1 to M4 extends from the region constituting the MIM capacitor MM to the electrode portions VL and VH, and is connected to the electrode portions VL and VH. In this respect, FIG. 15 differs from FIG.

図16を参照して、たとえば図15のMIMキャパシタMMが複数配列される領域の一部に導電性の異物FNが形成され、これが隣り合う1対の電極M1〜M4の双方を跨ぐように接触した場合を考える。このとき、異物FNが接触する1対の電極M1〜M4の組のうち一方は低電位電極部VLに、他方は高電位電極部VHに接続するため、低電位電極部VLと高電位電極部VHとが短絡して両者の間に電流が流れ、両者の間の層間絶縁膜IIが絶縁破壊を起こす。すると低電位電極部VLに接続されているすべての電極M1〜M4と、高電位電極部VHに接続されているすべての電極M1〜M4とが同電位になり機能しなくなる結果、すべてのMIMキャパシタMMが機能しなくなる。   Referring to FIG. 16, for example, conductive foreign material FN is formed in a part of a region where a plurality of MIM capacitors MM in FIG. 15 are arranged, and contacts so as to straddle both adjacent pairs of electrodes M <b> 1 to M <b> 4. Consider the case. At this time, one of the pair of the electrodes M1 to M4 in contact with the foreign substance FN is connected to the low potential electrode portion VL and the other is connected to the high potential electrode portion VH, so the low potential electrode portion VL and the high potential electrode portion are connected. A short circuit occurs between VH and a current flows between the two, causing an interlayer dielectric film II to break down. As a result, all the electrodes M1 to M4 connected to the low potential electrode portion VL and all the electrodes M1 to M4 connected to the high potential electrode portion VH become the same potential and become non-functional. MM will not work.

次に、図17を参照して、一実施の形態のように電極M1〜M4と電極部VL,VHとが多結晶シリコンのヒューズ抵抗HRにより接続されている場合に、図16と同様に導電性の異物FNが形成され、これが隣り合う1対の電極M1〜M4の双方を跨ぐように接触した場合を考える。   Next, referring to FIG. 17, when the electrodes M1 to M4 and the electrode portions VL and VH are connected by the fuse resistor HR of polycrystalline silicon as in the embodiment, the conductive state is the same as in FIG. Let us consider a case in which a foreign material FN is formed and is in contact with both of a pair of adjacent electrodes M1 to M4.

ヒューズ抵抗HRの多結晶シリコン(抵抗シリコン部RS:図5参照)の電気抵抗の値は、電極M1〜M4や電極部VL,VHが有する電気抵抗の値とは異なっており、通常は電極M1などに比べて電気抵抗が十分に大きい。特に不純物イオンの濃度を調整することにより、高抵抗シリコン部RS1における電気抵抗の値が非常に大きくなる場合もある。このため、ヒューズ抵抗HRに電流が流れれば、MIMキャパシタMMとしての1対の隣り合う電極M1〜M4の組のそれぞれの間に印加される、低電位電極部VLと高電位電極部VHとの間の電位差の大部分はヒューズ抵抗HRに印加される。したがって異物FNが付着され、短絡による電流が流れて絶縁破壊を起こしたMIMキャパシタMMに接続されたヒューズ抵抗HRが自己選択的に溶断する。その結果、異物FNが付着された電極M1〜M4(を含むMIMキャパシタMM)は電極部VL,VHから切り離されることになる。   The value of the electrical resistance of polycrystalline silicon (resistive silicon part RS: see FIG. 5) of the fuse resistor HR is different from the electrical resistance values of the electrodes M1 to M4 and the electrode parts VL and VH, and is usually the electrode M1. Electrical resistance is sufficiently large compared to In particular, by adjusting the concentration of impurity ions, the value of electrical resistance in the high resistance silicon portion RS1 may become very large. Therefore, if a current flows through the fuse resistor HR, the low potential electrode portion VL and the high potential electrode portion VH applied between each pair of adjacent electrodes M1 to M4 as the MIM capacitor MM, Most of the potential difference between is applied to the fuse resistor HR. Accordingly, the foreign substance FN is attached, and the fuse resistor HR connected to the MIM capacitor MM that has caused the dielectric breakdown due to the short-circuit current flows in a self-selective manner. As a result, the electrodes M1 to M4 (including the MIM capacitor MM) to which the foreign substance FN is attached are separated from the electrode portions VL and VH.

異物FNが付着された、短絡の原因となる電極M1〜M4(を含むMIMキャパシタMM)のみが電極以外の電極部VL,VHから切り離されるため、それ以外の電極M1〜M4(を含むMIMキャパシタMM)は上記短絡の影響を受けずに通常のMIMキャパシタMMとして機能し続けることができる。   Since only the electrodes M1 to M4 (including the MIM capacitor MM) causing the short circuit to which the foreign matter FN is attached are separated from the electrode portions VL and VH other than the electrodes, the other electrodes M1 to M4 (including the MIM capacitors including the electrodes) MM) can continue to function as a normal MIM capacitor MM without being affected by the short circuit.

したがって、一実施の形態の構成によれば、上記の短絡が起こった場合においても、それに伴い不使用となるMIMキャパシタMMの個数を最小限にすることができる。複数(多数)のMIMキャパシタMMが配列された半導体装置DEVの歩留まりの大幅な低下を抑制することができる。   Therefore, according to the configuration of the embodiment, even when the short circuit occurs, the number of MIM capacitors MM that are not used can be minimized. A significant decrease in the yield of the semiconductor device DEV in which a plurality (many) of MIM capacitors MM are arranged can be suppressed.

一実施の形態の、(金属)配線と同一の層としての配線により形成されたMIMキャパシタの場合を例に溶断前後の容量値の変動を考えてみる。たとえば電極M1〜M4の組と接続されたヒューズ抵抗HRが溶断され、電極M1〜M4により形成される4つのMIMキャパシタMMが回路から切り離されても、たとえば当該半導体装置DEV全体に合計400個のMIMキャパシタMMが存在する場合、半導体装置DEV全体の容量は1%程度もしくはそれ以下しか変動しない。このことからも一実施の形態の半導体装置は、回路設計上非常に高精度の容量値を要求しない限り、容量値に影響を及ぼさずに歩留まりの低下を抑制することができる。   Consider the variation of the capacitance value before and after fusing, taking as an example the case of an MIM capacitor formed by a wiring as the same layer as the (metal) wiring in one embodiment. For example, even if the fuse resistor HR connected to the set of the electrodes M1 to M4 is blown and the four MIM capacitors MM formed by the electrodes M1 to M4 are disconnected from the circuit, for example, a total of 400 pieces are provided in the entire semiconductor device DEV. When the MIM capacitor MM exists, the capacity of the entire semiconductor device DEV fluctuates by about 1% or less. For this reason as well, the semiconductor device according to the embodiment can suppress a decrease in yield without affecting the capacitance value unless a highly accurate capacitance value is required for circuit design.

また一実施の形態のように平面視において互いに隣り合う1対の電極M1〜M4の組の双方が、ヒューズ抵抗HRにより低電位電極部VLまたは高電位電極部VHと接続されることにより、互いに隣り合う1対の電極M1〜M4の組のいずれか一方に接続されるヒューズ抵抗HRのみが溶断されれば、他方がたとえ溶断されなくても、一実施の形態の作用効果を発揮する。したがって上記のように異常な電流が流れたMIMキャパシタMMを電極部から溶断する効果をより高めることができる。   Further, as in the embodiment, both of the pair of electrodes M1 to M4 adjacent to each other in plan view are connected to the low potential electrode portion VL or the high potential electrode portion VH by the fuse resistor HR. If only the fuse resistor HR connected to one of the pair of adjacent pairs of electrodes M1 to M4 is blown, the effect of the embodiment is exhibited even if the other is not blown. Therefore, the effect of fusing the MIM capacitor MM in which an abnormal current flows as described above from the electrode portion can be further enhanced.

また一実施の形態の製造方法においては、ヒューズ抵抗HRはゲート電圧印加部GEと互いに同一の層として同時に形成されている。このため、ゲート電圧印加部GEを形成するためのマスクと同一のマスクを用いてヒューズ抵抗HR(ゲート電圧印加部GE)を形成することができる。   In the manufacturing method of the embodiment, the fuse resistor HR is simultaneously formed as the same layer as the gate voltage application unit GE. Therefore, the fuse resistor HR (gate voltage application unit GE) can be formed using the same mask as that for forming the gate voltage application unit GE.

たとえば1対の多結晶シリコンの電極およびこれらに挟まれる層間絶縁膜とを有する容量素子であるいわゆるPIPキャパシタと電極部とを、上記のヒューズ抵抗HRを用いて接続する場合には、1対のうち一方の電極とヒューズ抵抗とを同時に形成することができたとしても、他方の電極を形成するための多結晶シリコン加工用マスクが別途必要となる。   For example, when a so-called PIP capacitor, which is a capacitive element having a pair of polycrystalline silicon electrodes and an interlayer insulating film sandwiched between them, and an electrode portion are connected using the above fuse resistor HR, a pair of Even if one of the electrodes and the fuse resistor can be formed simultaneously, a polycrystalline silicon processing mask for forming the other electrode is required separately.

これに対して一実施の形態においては、多結晶シリコン加工用マスクはゲート電圧印加部GEを形成するためのマスクの1種類のみで足り、さらにMIMキャパシタの1対の電極は当該半導体装置DEVの(金属)配線と同一の層として形成されるため、(金属)配線を形成するためのマスクのみで足りる。したがって一実施の形態においては、ヒューズ抵抗HRを形成しない半導体装置DEVを形成する場合に対して追加の加工用マスクを準備する必要がなくなるため、プロセス回数およびマスク数を増加することなく、低コストで加工することができる。   On the other hand, in one embodiment, only one type of mask for forming the gate voltage application unit GE is sufficient for the polycrystalline silicon processing mask, and a pair of electrodes of the MIM capacitor is used for the semiconductor device DEV. Since it is formed as the same layer as the (metal) wiring, only a mask for forming the (metal) wiring is sufficient. Accordingly, in one embodiment, it is not necessary to prepare an additional processing mask when forming the semiconductor device DEV that does not form the fuse resistor HR, so that the cost can be reduced without increasing the number of processes and the number of masks. Can be processed.

(実施の形態2)
実施の形態2は、実施の形態1と比較して、ヒューズ抵抗HRの構成において異なっている。以下、図18を参照しながら、実施の形態2について説明する。
(Embodiment 2)
The second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the fuse resistor HR. Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIG.

図18を参照して、実施の形態2においても実施の形態1と同様に、平面視において隣り合う1対の電極M1〜M4の組は、多結晶シリコンのヒューズ抵抗HRにより低電位電極部VLまたは高電位電極部VHに交互に接続されている。しかし実施の形態2においては、1つの低電位電極MLと、平面視において(1つの高電位電極MHを超えた位置にある)これに隣り合う低電位電極MLとの双方が、同一のヒューズ抵抗HRにより、低電位電極部VLと接続されている。   Referring to FIG. 18, also in the second embodiment, as in the first embodiment, a pair of adjacent electrodes M1 to M4 in a plan view is divided into a low potential electrode portion VL by a fuse resistance HR of polycrystalline silicon. Alternatively, the high potential electrode portions VH are alternately connected. However, in the second embodiment, both the low potential electrode ML and the low potential electrode ML adjacent to the low potential electrode ML (in a position exceeding one high potential electrode MH) in plan view have the same fuse resistance. It is connected to the low potential electrode part VL by HR.

したがって実施の形態2のヒューズ抵抗は、平面視において互いに間隔をあけて複数形成される低電位電極MLのうちの1つ(第1の電極層)と、それ以外の低電位電極MLのうちの1つ(第2の電極層)とが、同一のヒューズ抵抗HRを共有することにより、低電位電極部VLと接続されている。より具体的には、ここでは特に、上記第1の電極層と第2の電極層とは、平面視において互いに隣り合う位置関係にある低電位電極MLである。   Therefore, the fuse resistance of the second embodiment includes one of the low-potential electrodes ML (first electrode layer) formed at a distance from each other in plan view and the other low-potential electrodes ML. One (second electrode layer) is connected to the low potential electrode portion VL by sharing the same fuse resistance HR. More specifically, in particular, the first electrode layer and the second electrode layer are low potential electrodes ML that are adjacent to each other in plan view.

以上については高電位電極MHについても同様である。具体的には、平面視において互いに間隔をあけて複数形成される高電位電極MHのうちの1つ(第3の電極層)と、それ以外の高電位電極MHのうちの1つ(第4の電極層)とが、同一のヒューズ抵抗HRを共有することにより、高電位電極部VHと接続されている。より具体的には、ここでは特に、上記第1の電極層と第2の電極層とは、平面視において互いに隣り合う位置関係にある高電位電極MHである。   The same applies to the high potential electrode MH. Specifically, one of the plurality of high potential electrodes MH (third electrode layer) formed at intervals from each other in plan view and one of the other high potential electrodes MH (fourth electrode). Are connected to the high potential electrode portion VH by sharing the same fuse resistance HR. More specifically, in particular, the first electrode layer and the second electrode layer are high potential electrodes MH that are adjacent to each other in plan view.

上記第1の電極層と、平面視において第1の電極層と隣り合う第2の電極層とが同一のヒューズ抵抗HRを供給するため、ヒューズ抵抗HRの(平面視において電極M1〜M4が延在する方向に交差する方向の)幅が広くなる。すなわち実施の形態1においては各ヒューズ抵抗HRは概ね電極M1〜M4の1本分の幅を有しているのに対し、実施の形態2においては各ヒューズ抵抗HRは概ね電極M1〜M4の3本分の幅を有している。これはたとえば低電位電極MLに接続されるヒューズ抵抗HRは、平面的に互いに隣り合う1対の低電位電極MLと、これらの間に配置される1本の高電位電極MHとが配置される領域分の幅を有するためである。   Since the first electrode layer and the second electrode layer adjacent to the first electrode layer in plan view supply the same fuse resistance HR, the electrodes M1 to M4 of the fuse resistance HR are extended (in plan view). The width (in the direction intersecting the existing direction) becomes wider. That is, in the first embodiment, each fuse resistor HR has a width corresponding to approximately one of the electrodes M1 to M4, whereas in the second embodiment, each fuse resistor HR is approximately three of the electrodes M1 to M4. It has the width of this. For example, the fuse resistor HR connected to the low potential electrode ML includes a pair of low potential electrodes ML that are adjacent to each other in a plan view and a single high potential electrode MH disposed therebetween. This is because it has a width corresponding to the region.

実施の形態2は、以上の点についてのみ実施の形態1と異なっている。したがって実施の形態2について上述しなかった構成や条件、手順や効果などは、全て実施の形態1に準ずる。   The second embodiment is different from the first embodiment only in the above points. Therefore, all configurations, conditions, procedures, effects, and the like not described above for the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

実施の形態2のヒューズ抵抗HRは、実施の形態1のヒューズ抵抗HRと基本的に同様の作用効果を有している。しかし実施の形態2のヒューズ抵抗HRは実施の形態1のヒューズ抵抗HRに比べて上記の幅が広い。実施の形態1のヒューズ抵抗HRの幅の値と実施の形態2のヒューズ抵抗HRの幅の値との間の任意の幅の値を用いることができるため、ヒューズ抵抗HRの幅の値の範囲をより自由に設計することができるといえる。   The fuse resistor HR of the second embodiment has basically the same function and effect as the fuse resistor HR of the first embodiment. However, the fuse resistor HR of the second embodiment is wider than the width of the fuse resistor HR of the first embodiment. Since an arbitrary width value between the width value of the fuse resistor HR of the first embodiment and the width value of the fuse resistor HR of the second embodiment can be used, the range of the width value of the fuse resistor HR It can be said that can be designed more freely.

(実施の形態3)
実施の形態3は、実施の形態1と比較して、ヒューズ抵抗HRの構成において異なっている。以下、図19を参照しながら、実施の形態3について説明する。
(Embodiment 3)
The third embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the fuse resistor HR. Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to FIG.

図19を参照して、実施の形態3においても実施の形態1と基本的に同様の構成を有する。しかし実施の形態1においては、平面視において互いに隣り合う1対の電極M1〜M4の組の双方が多結晶シリコンからなるヒューズ抵抗HRにより電極部VL,VHと接続されるのに対し、実施の形態3においては、平面視において互いに隣り合う1対の電極M1〜M4の組のうちの一方のみが、多結晶シリコンからなるヒューズ抵抗HRにより電極部VL,VHと接続されている。   Referring to FIG. 19, the third embodiment also has basically the same configuration as that of the first embodiment. However, in the first embodiment, both the pair of electrodes M1 to M4 adjacent to each other in plan view are connected to the electrode portions VL and VH by the fuse resistor HR made of polycrystalline silicon. In Mode 3, only one of the pair of electrodes M1 to M4 adjacent to each other in plan view is connected to the electrode portions VL and VH by the fuse resistor HR made of polycrystalline silicon.

具体的には、実施の形態3においては、電極M1〜M4と高電位電極MHとの接続はヒューズ抵抗HRによってなされているのに対し、電極M1〜M4と低電位電極MLとの接続はたとえば図15の関連技術のように、延長された電極M1〜M4によりなされている。逆に電極M1〜M4と低電位電極MLとの接続はヒューズ抵抗HRによってなされ、電極M1〜M4と高電位電極MHとの接続は電極M1〜M4によりなされる構成であってもよい。また一部のキャパシタMMにおいては低電位電極MLとの接続のみがヒューズ抵抗HRによりなされ、他のキャパシタMMにおいては高電位電極MHとの接続のみがヒューズ抵抗HRによりなされる構成であってもよい。   Specifically, in the third embodiment, the connection between the electrodes M1 to M4 and the high potential electrode MH is made by the fuse resistance HR, whereas the connection between the electrodes M1 to M4 and the low potential electrode ML is, for example, As in the related art of FIG. 15, the extended electrodes M1 to M4 are used. Conversely, the electrodes M1 to M4 and the low potential electrode ML may be connected by the fuse resistor HR, and the electrodes M1 to M4 and the high potential electrode MH may be connected by the electrodes M1 to M4. In some capacitors MM, only the connection to the low potential electrode ML may be made by the fuse resistor HR, and in other capacitors MM, only the connection to the high potential electrode MH may be made by the fuse resistor HR. .

図19においてヒューズ抵抗HRを介在させずに直接低電位電極部VLと接続される電極M1〜M4は、直接低電位電極部VLと接続されない電極M1〜M4に比べてわずかに長い程度で、直接低電位電極部VLと接続できる。これに対してヒューズ抵抗HRは、ここに電流が流れた際に溶断できる程度に、その延在方向に関する長さが必要となる。このためヒューズ抵抗HRによる接続(図19の右側の高電位電極部VHとの接続)は、電極M1〜M4による直接接続(図19の左側の低電位電極部VLとの接続)に比べて平面的な占有面積が大きくなる。   In FIG. 19, the electrodes M1 to M4 that are directly connected to the low potential electrode portion VL without interposing the fuse resistor HR are slightly longer than the electrodes M1 to M4 that are not directly connected to the low potential electrode portion VL. It can be connected to the low potential electrode portion VL. On the other hand, the fuse resistor HR needs to have a length in the extending direction so that the fuse resistor HR can be blown when a current flows therethrough. For this reason, the connection by the fuse resistor HR (connection to the high potential electrode portion VH on the right side in FIG. 19) is flatter than the direct connection by the electrodes M1 to M4 (connection to the low potential electrode portion VL on the left side in FIG. 19). Occupying a large area.

したがって、図19のように一部の電極M1〜M4がヒューズ抵抗HRを用いずに電極部VL,VHと接続されることにより、当該接続部の平面的な占有面積を小さくすることができる。したがって素子面積の利用効率を向上することができる。   Accordingly, as shown in FIG. 19, when some of the electrodes M1 to M4 are connected to the electrode portions VL and VH without using the fuse resistor HR, the planar occupation area of the connection portion can be reduced. Therefore, the utilization efficiency of the element area can be improved.

実施の形態3は、以上の点についてのみ実施の形態1と異なっている。したがって実施の形態3について上述しなかった構成や条件、手順や効果などは、全て実施の形態1に準ずる。   The third embodiment is different from the first embodiment only in the above points. Therefore, the configurations, conditions, procedures, effects, and the like not described above for the third embodiment are all the same as those of the first embodiment.

上記のように、実施の形態3においては、平面視において互いに隣り合う1対の電極M1〜M4の組のうちの一方のみが、多結晶シリコンからなるヒューズ抵抗HRにより電極部VL,VHと接続されており、他方は電極M1〜M4がヒューズ抵抗HRを介在させずに直接電極部VL,VHと接続されている。この場合においても、任意の隣り合う1対の電極M1〜M4の双方に接触する導電性の異物が付着した場合、当該1対の電極M1〜M4により形成されるMIMキャパシタMMに電流が流れることにより、ヒューズ抵抗HRが自己選択的に溶断されるという実施の形態1と同様の効果を奏することができる。   As described above, in the third embodiment, only one of the pair of electrodes M1 to M4 adjacent to each other in plan view is connected to the electrode portions VL and VH by the fuse resistor HR made of polycrystalline silicon. On the other hand, the electrodes M1 to M4 are directly connected to the electrode portions VL and VH without interposing the fuse resistor HR. Even in this case, when a conductive foreign substance that contacts both of the adjacent pair of electrodes M1 to M4 adheres, a current flows through the MIM capacitor MM formed by the pair of electrodes M1 to M4. As a result, the same effect as that of the first embodiment in which the fuse resistor HR is blown out in a selective manner can be obtained.

(実施の形態4)
実施の形態4は、実施の形態2と比較して、ヒューズ抵抗HRの構成において異なっている。以下、図20を参照しながら、実施の形態4について説明する。
(Embodiment 4)
The fourth embodiment is different from the second embodiment in the configuration of the fuse resistor HR. Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to FIG.

図20を参照して、実施の形態4においても実施の形態2と同様に、平面視において互いに間隔をあけて複数形成される電極ML、MHのうちの1つ(第1の電極層)と、それ以外の電極ML、MHのうちの1つ(第2の電極層)とが、同一のヒューズ抵抗HRを共有することにより、電極部VL,VHと接続されている。しかし実施の形態4においては、上記第1の電極層ML,MHと第2の電極層ML,MHとの間に挟まれる電極層ML,MHは、電極部VL,VHと、延長された電極M1〜M4により接続されている。   Referring to FIG. 20, also in the fourth embodiment, as in the second embodiment, one of the electrodes ML and MH (first electrode layer) formed in plural in spaced-apart relation in plan view The other electrodes ML and MH (second electrode layer) are connected to the electrode portions VL and VH by sharing the same fuse resistance HR. However, in the fourth embodiment, the electrode layers ML and MH sandwiched between the first electrode layers ML and MH and the second electrode layers ML and MH include the electrode portions VL and VH and the extended electrodes. Connected by M1 to M4.

すなわち実施の形態4においては、実施の形態2と同様に幅の広いヒューズ抵抗HRを有しつつ、実施の形態3と同様に一部の電極M1〜M4の組のみがヒューズ抵抗HRにより電極部VL,VHと接続されている。   That is, in the fourth embodiment, a wide fuse resistance HR is provided as in the second embodiment, but only a part of the electrodes M1 to M4 is formed of the electrode portion by the fuse resistance HR as in the third embodiment. Connected to VL and VH.

したがって、実施の形態2においては、電極部VLに接続されるヒューズ抵抗HRと電極部VHに接続されるヒューズ抵抗HRとが、電極M1〜M4が平面的に延在する方向に関して互いに対向するのに対し、実施の形態4においてはこれらは互いに対向しない。たとえば図20の右上のヒューズ抵抗HRは、2つの電極M1〜M4の組と高電位電極部VHとを接続しているが、その間に挟まれた1つの電極M1〜M4の組は、当該電極が延長することにより低電位電極部VLと接続されている。このためこれらの合計3つの電極M1〜M4の組の下側の電極M1〜M4の組は、上記の3つの電極M1〜M4の組のヒューズ抵抗HRと対向することなく、ヒューズ抵抗HRにより電極部VLと接続される。   Therefore, in the second embodiment, the fuse resistor HR connected to the electrode portion VL and the fuse resistor HR connected to the electrode portion VH are opposed to each other in the direction in which the electrodes M1 to M4 extend in a plane. On the other hand, in Embodiment 4, these do not oppose each other. For example, the fuse resistor HR on the upper right in FIG. 20 connects a set of two electrodes M1 to M4 and a high potential electrode portion VH, and a set of one electrode M1 to M4 sandwiched between them is Is connected to the low potential electrode portion VL. For this reason, the lower set of the electrodes M1 to M4 of the total of the three electrodes M1 to M4 is not opposed to the fuse resistance HR of the set of the three electrodes M1 to M4, and the electrode is formed by the fuse resistance HR. Connected to the part VL.

実施の形態4においては、図20の上下方向に関して隣り合うヒューズ抵抗HR同士の間隔が実施の形態2よりも広くなる。このため、たとえばヒューズ抵抗HRが溶断した際に溶けだした多結晶シリコンが、上記上下方向に関して隣り合うヒューズ抵抗HRや電極M1〜M4などに接触して短絡させるなどの不具合の発生を抑制することができる。   In the fourth embodiment, the interval between adjacent fuse resistors HR is wider than that in the second embodiment in the vertical direction of FIG. For this reason, for example, it is possible to suppress the occurrence of problems such as the polycrystalline silicon melted when the fuse resistor HR is blown and brought into contact with the adjacent fuse resistors HR and the electrodes M1 to M4 in the vertical direction. it can.

なお実施の形態4においても、任意の図20の上下方向に関して隣り合う1組の電極M1〜M4の組のうち少なくとも一方は、ヒューズ抵抗HRにより電極部VL,VHと接続されている。このため実施の形態3と同様に、ヒューズ抵抗HRの溶断による作用効果を奏する。   In the fourth embodiment, at least one of a pair of electrodes M1 to M4 adjacent to each other in the vertical direction of FIG. 20 is connected to the electrode portions VL and VH by the fuse resistor HR. For this reason, as in the third embodiment, there is an effect obtained by fusing the fuse resistor HR.

実施の形態4は、以上の点についてのみ実施の形態2と異なっている。したがって実施の形態4について上述しなかった構成や条件、手順や効果などは、全て実施の形態2に準ずる。   The fourth embodiment is different from the second embodiment only in the above points. Therefore, all configurations, conditions, procedures, effects, and the like not described above for the fourth embodiment are the same as those for the second embodiment.

(実施の形態5)
実施の形態5は、実施の形態1と比較して、低電位電極部VLおよび高電位電極部VHの構成において異なっている。以下、図21および図22を参照しながら、実施の形態5について説明する。
(Embodiment 5)
The fifth embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the low potential electrode portion VL and the high potential electrode portion VH. Hereinafter, the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 21 and 22.

図21を参照して、実施の形態5においては、平面視においてMIMキャパシタMMの電極M2〜M4と重なる位置に、電極M2〜M4と交差するように低電位電極部VLおよび高電位電極部VHが配置されている。すなわち低電位電極部VLおよび高電位電極部VHの平面視における延在する方向は、実施の形態1と同様である。   Referring to FIG. 21, in the fifth embodiment, low potential electrode portion VL and high potential electrode portion VH are arranged at positions overlapping with electrodes M2-M4 of MIM capacitor MM in plan view so as to cross electrodes M2-M4. Is arranged. That is, the extending directions in the plan view of the low potential electrode portion VL and the high potential electrode portion VH are the same as those in the first embodiment.

図22は、図21のXXII−XXII線に沿う部分における概略断面図である。図22を参照して、電極部VL,VHは、たとえば電極M1(配線M1)と同一の層として形成されており、電極M1(配線M1)と同様にたとえばアルミニウムなどの(金属)材料から構成される。電極部VL,VHは、電極M1と同様に、コンタクトCTによりヒューズ抵抗HRと接続されている。したがって電極部VL,VHは、MIMキャパシタMMの電極M2〜M4の下を潜るように(MIMキャパシタMMとその下の半導体基板SUBとの間に挟まれるように)配置されている。   FIG. 22 is a schematic cross-sectional view taken along a line XXII-XXII in FIG. Referring to FIG. 22, electrode portions VL and VH are formed, for example, as the same layer as electrode M1 (wiring M1) and are made of a (metal) material such as aluminum, for example, similarly to electrode M1 (wiring M1). Is done. The electrode portions VL and VH are connected to the fuse resistor HR through the contact CT similarly to the electrode M1. Accordingly, the electrode portions VL and VH are arranged so as to be buried under the electrodes M2 to M4 of the MIM capacitor MM (so as to be sandwiched between the MIM capacitor MM and the semiconductor substrate SUB below it).

図21および図22においては、MIMキャパシタMMの電極M1〜M4の組のうち最下層の電極M1が、コンタクトCTを介在してヒューズ抵抗HRと直接接続されることにより、電極部VLと接続されている。   In FIG. 21 and FIG. 22, the lowermost electrode M1 of the set of electrodes M1 to M4 of the MIM capacitor MM is directly connected to the fuse resistor HR via the contact CT, thereby being connected to the electrode portion VL. ing.

以上のように実施の形態5においては、電極部VL,VHは、キャパシタMMと半導体基板SUBとの間に形成されている。その結果ヒューズ抵抗HRの少なくとも一部は、キャパシタMMと半導体基板SUBとの間に形成されている。   As described above, in the fifth embodiment, the electrode portions VL and VH are formed between the capacitor MM and the semiconductor substrate SUB. As a result, at least a part of the fuse resistor HR is formed between the capacitor MM and the semiconductor substrate SUB.

なお図22において電極部VLと同一の層として形成される、MIMキャパシタMMの電極M1は、キャパシタMMの電極M2〜M4と同様に図22の左右方向に延在する(ただし電極部VLの配置される領域を除く)構成であってもよいし、図22の紙面に垂直な方向に延在する構成であってもよい。   22, the electrode M1 of the MIM capacitor MM, which is formed as the same layer as the electrode portion VL, extends in the left-right direction of FIG. 22 like the electrodes M2 to M4 of the capacitor MM (however, the arrangement of the electrode portion VL) The configuration may be a configuration that extends in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 22.

実施の形態1において平面視におけるMIMキャパシタMMの外側に配置される電極部VL,VHが、実施の形態5においては少なくとも部分的にMIMキャパシタMMと平面的に重なるように配置される。このため実施の形態5の構成は、実施の形態1の構成に比べて平面的な占有面積を小さくすることができる。したがって素子面積の利用効率を向上することができる。   In the first embodiment, the electrode portions VL and VH arranged outside the MIM capacitor MM in plan view are arranged so as to at least partially overlap the MIM capacitor MM in the fifth embodiment. For this reason, the configuration of the fifth embodiment can reduce the planar occupation area as compared with the configuration of the first embodiment. Therefore, the utilization efficiency of the element area can be improved.

(実施の形態6)
実施の形態6は、実施の形態1と比較して、ヒューズ抵抗HRの平面形状において異なっている。
(Embodiment 6)
The sixth embodiment differs from the first embodiment in the planar shape of the fuse resistor HR.

図23〜図27を参照して、これらはいずれも図3の左端部すなわち低電位電極部VLとこれに接続されるヒューズ抵抗HRと、MIMキャパシタMMの電極M1〜M4の一部を示している。図23を参照して、これは図3の上記部分の形状を示しており、電極M1〜M4が延在する図の左右方向に延在するヒューズ抵抗HRが矩形状を有している。   23 to 27, these all show the left end portion of FIG. 3, that is, the low potential electrode portion VL, the fuse resistor HR connected thereto, and a part of the electrodes M1 to M4 of the MIM capacitor MM. Yes. Referring to FIG. 23, this shows the shape of the above-mentioned part of FIG. 3, and the fuse resistor HR extending in the left-right direction of the drawing in which the electrodes M1 to M4 extend has a rectangular shape.

図24を参照して、このヒューズ抵抗HRは、これが延在する方向(左右方向)に関する中央部において、上記延在する方向に交差する方向(上下方向)に関する幅が、他の領域(中央部以外の端部など)における上記幅よりも狭くくびれた平面形状を有している。   Referring to FIG. 24, the fuse resistor HR has a width in the center (vertical direction) intersecting the extending direction in the central portion in the extending direction (left and right direction) of the other region (central portion). Other end portions, etc.) are narrower than the above-mentioned width and have a narrow planar shape.

このように実施の形態6においては、ヒューズ抵抗HRは、これが延在する第1の方向(低電位電極部VLまたは高電位電極部VHから電極M1〜M4に延びる、図23の左右方向)に関する一部の領域(中央部)における、第1の方向に交差する第2の方向(図23の上下方向)の幅が、一部の領域以外の他の領域(端部など)における第2の方向の幅よりも狭くなっていることが好ましい。   As described above, in the sixth embodiment, the fuse resistor HR is related to the first direction in which the fuse resistor HR extends (the horizontal direction in FIG. 23 extending from the low potential electrode portion VL or the high potential electrode portion VH to the electrodes M1 to M4). The width in the second direction (vertical direction in FIG. 23) intersecting the first direction in the partial region (center portion) is the second width in the other region (such as the end portion) other than the partial region. The width is preferably narrower than the width in the direction.

たとえば図23のヒューズ抵抗HRは、平面視において矩形状を有しており、上記上下方向の幅はほぼ一定である。したがってその高抵抗シリコン部RS1、低抵抗シリコン部RS2における電気抵抗の値は、当該抵抗シリコン部RS1,RS2における不純物イオンの濃度がほぼ一定であればほぼ一定となる。   For example, the fuse resistor HR in FIG. 23 has a rectangular shape in plan view, and the width in the vertical direction is substantially constant. Therefore, the value of the electrical resistance in the high resistance silicon part RS1 and the low resistance silicon part RS2 is substantially constant if the concentration of impurity ions in the resistance silicon parts RS1 and RS2 is substantially constant.

しかし図24のヒューズ抵抗HRのように幅が狭い領域を有する場合、たとえ抵抗シリコン部RS1、RS2における不純物イオンの濃度がほぼ一定であっても、幅が狭い領域における電気抵抗の値は幅が広い領域における電気抵抗の値に比べて大きくなる。このため電流が流れた際には、幅が狭くくびれた領域において他の領域よりも電位差が大きくなるため容易に溶断される。また幅が狭いため、わずかな電流によっても当該ヒューズ抵抗HRを容易に溶断することができる。   However, in the case of having a narrow region such as the fuse resistor HR in FIG. 24, even if the concentration of impurity ions in the resistance silicon portions RS1 and RS2 is substantially constant, the electric resistance value in the narrow region has a width. It becomes larger than the electric resistance value in a wide area. For this reason, when a current flows, the potential difference is larger in the narrow and narrow region than in the other regions, so that it is easily blown out. Further, since the width is narrow, the fuse resistor HR can be easily blown even with a small current.

図24のヒューズ抵抗HRの幅は、これが延在する左右方向における1点(ある位置)において急峻に狭くなっている。しかし図25を参照して、このヒューズ抵抗HRの幅は、左右方向における1点(ある位置)において急峻に狭くなるのではなく、傾斜するように徐々に狭くなっている。ヒューズ抵抗HRはこのような平面形状を有してもよい。   The width of the fuse resistor HR in FIG. 24 is steeply narrowed at one point (a certain position) in the left-right direction in which the fuse resistor HR extends. However, referring to FIG. 25, the width of the fuse resistor HR is not narrowed sharply at one point (a certain position) in the left-right direction, but gradually narrows so as to be inclined. The fuse resistor HR may have such a planar shape.

図26を参照して、このヒューズ抵抗HRは、これが延在する方向(左右方向)に関する中央部における中心軸Cに対して非対称となっており、中心軸Cの左側(図の上下方向に延びる電極部VL側)における図の上下方向の幅が、中心軸Cの右側(電極M1〜M4側)における図の上下方向の幅よりも広くなっている。   Referring to FIG. 26, the fuse resistor HR is asymmetric with respect to the central axis C in the central portion with respect to the extending direction (left-right direction), and extends to the left of the central axis C (upward and downward in the figure). The width in the vertical direction in the figure on the electrode portion VL side is wider than the width in the vertical direction in the figure on the right side of the central axis C (on the electrodes M1 to M4 side).

このように実施の形態6においては、ヒューズ抵抗HRは、これが延在する第1の方向(低電位電極部VLまたは高電位電極部VHから電極M1〜M4に延びる方向)に関する中央部における、第1の方向に交差する第2の方向(図の上下方向)に延びる軸に関して非対称となっていてもよい。   As described above, in the sixth embodiment, the fuse resistor HR has a first portion in the center in the first direction in which it extends (the direction extending from the low potential electrode portion VL or the high potential electrode portion VH to the electrodes M1 to M4). It may be asymmetric with respect to an axis extending in a second direction (vertical direction in the drawing) intersecting the direction of 1.

この場合においても、たとえば図26のヒューズ抵抗HRの右側の領域においては、左側の領域に比べて幅が狭いため、この領域においては幅の広い領域に比べて電気抵抗の値が大きくなる。このため電流が流れた際には、幅が狭くくびれた領域において他の領域よりも電位差が大きくなるため容易に溶断される。また幅が狭いため、わずかな電流によっても当該ヒューズ抵抗HRを容易に溶断することができる。   Also in this case, for example, in the right region of the fuse resistor HR in FIG. 26, the width is narrower than that of the left region, and therefore, in this region, the electric resistance value is larger than that of the wide region. For this reason, when a current flows, the potential difference is larger in the narrow and narrow region than in the other regions, so that it is easily blown out. Further, since the width is narrow, the fuse resistor HR can be easily blown even with a small current.

図26のヒューズ抵抗HRの幅は、これが延在する左右方向における1点(ある位置)において急峻に狭くなっている。しかし図27を参照して、このヒューズ抵抗HRの幅は、左右方向における1点(ある位置)において急峻に狭くなるのではなく、傾斜するように徐々に狭くなっている。ヒューズ抵抗HRはこのような平面形状を有してもよい。   The width of the fuse resistor HR in FIG. 26 is steeply narrowed at one point (a certain position) in the left-right direction in which the fuse resistor HR extends. However, referring to FIG. 27, the width of the fuse resistor HR is not narrowed sharply at one point (a certain position) in the left-right direction, but gradually narrows so as to be inclined. The fuse resistor HR may have such a planar shape.

(実施の形態7)
実施の形態7は、実施の形態1と比較して、ヒューズ抵抗の構成において異なっている。以下、図28〜図31を参照しながら、実施の形態7について説明する。
(Embodiment 7)
The seventh embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the fuse resistor. Hereinafter, the seventh embodiment will be described with reference to FIGS. 28 to 31.

図28は実施の形態1の図4に相当する概略断面図である。図28を参照して、実施の形態7においては、ヒューズ抵抗HRMがコンタクトCTにより低電位電極部VL、電極M1〜M4の組と電気的に接続されるとともに、当該ヒューズ抵抗HRが電極M1〜M4の組と平面的に重なるように、図の左右方向に延在する構成を有している。実施の形態7のヒューズ抵抗HRM(抵抗シリコン部RS:図5参照)は実施の形態1と同様に多結晶シリコンからなるが、これが電極M1〜M4の組の真下に延びることにより、当該電極M1〜M4の組の真下のヒューズ抵抗HRMは電極M1〜M4と同様にMIMキャパシタMMを構成する電極M0と同等のものとして配置される。なお図示されないが、コンタクトCTにより高電位電極部VH、電極M1〜M4の組と電気的に接続されるヒューズ抵抗HRについても、同様に電極M1〜M4の組の真下にまで延在する構成を有してもよい。   FIG. 28 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 4 of the first embodiment. Referring to FIG. 28, in the seventh embodiment, fuse resistor HRM is electrically connected to a set of low potential electrode portion VL and electrodes M1 to M4 through contact CT, and fuse resistor HR is connected to electrodes M1 to M1. It has a configuration extending in the left-right direction in the figure so as to overlap with the set of M4 in a plan view. The fuse resistor HRM (resistive silicon portion RS: see FIG. 5) of the seventh embodiment is made of polycrystalline silicon as in the first embodiment, but this extends directly under the set of the electrodes M1 to M4, so that the electrode M1 The fuse resistor HRM directly below the group of .about.M4 is arranged to be equivalent to the electrode M0 constituting the MIM capacitor MM, similarly to the electrodes M1 to M4. Although not shown, the fuse resistor HR that is electrically connected to the set of the high-potential electrode portion VH and the electrodes M1 to M4 by the contact CT is similarly configured to extend directly below the set of the electrodes M1 to M4. You may have.

したがって実施の形態7においては、ヒューズ抵抗HRMが、MIMキャパシタMMの低電位電極MLまたは高電位電極MHとして配置されている。ヒューズ抵抗HRMは実施の形態1のヒューズ抵抗HRと同様に、素子分離絶縁膜FOの上面に接するように形成されている。   Therefore, in the seventh embodiment, the fuse resistor HRM is arranged as the low potential electrode ML or the high potential electrode MH of the MIM capacitor MM. The fuse resistor HRM is formed so as to be in contact with the upper surface of the element isolation insulating film FO, similarly to the fuse resistor HR of the first embodiment.

ヒューズ抵抗HRMのうち、特に図28の左側のコンタクトCTと右側のコンタクトCTとに挟まれた領域(概ね電極部VL,VHとMIMキャパシタMMとの間の領域)は、電流が流れた際に自己選択的に溶断される領域である。この領域における平面形状は、たとえば図23〜図27のヒューズ抵抗HRの平面形状と同様であってもよいが、特に図29および図30のように、一部の領域において他の領域に比べて幅が狭くなった平面形状であることが特に好ましい。図29は図24と、図30は図25と、ほぼ同様の平面形状である。   Of the fuse resistor HRM, a region sandwiched between the contact CT on the left side and the contact CT on the right side in FIG. 28 (generally, the region between the electrode portions VL and VH and the MIM capacitor MM) It is a region that is melted by self-selection. The planar shape in this region may be the same as the planar shape of the fuse resistor HR in FIGS. 23 to 27, for example, but particularly in some regions as compared to other regions as in FIGS. 29 and 30. A planar shape having a narrow width is particularly preferable. 29 and FIG. 30 are substantially the same planar shapes as FIG. 24 and FIG.

図31は、図28において説明したMIMキャパシタMMとその周辺部をより詳細に示しており、実施の形態1の図5に対応する。図28に示すMIMキャパシタMMは、図31中点線矩形で囲んだMIMキャパシタMMに相当する。図31を参照して、実施の形態7のヒューズ抵抗HRMはより詳細には、概ね電極部VL,VHとMIMキャパシタMMとの間の領域においては高抵抗シリコン部RS1と高抵抗シリコン保護膜PTとが配置され、概ねMIMキャパシタMMの電極M1〜M4の真下の領域においては低抵抗シリコン部RS2とシリサイド層SCとからなる電極M0が形成されている。ただしコンタクトCT、ビアV1〜V3の真下においては、低抵抗シリコン部RS2とシリサイド層SCとが形成されている。低抵抗シリコン部RS2としての電極M0と電極M1〜M4の組とは、コンタクトCTにより接続されている。   FIG. 31 shows the MIM capacitor MM described in FIG. 28 and its peripheral part in more detail, and corresponds to FIG. 5 of the first embodiment. The MIM capacitor MM shown in FIG. 28 corresponds to the MIM capacitor MM surrounded by a dotted line rectangle in FIG. Referring to FIG. 31, the fuse resistor HRM of the seventh embodiment is more specifically described. In the region between the electrode portions VL and VH and the MIM capacitor MM, the high resistance silicon portion RS1 and the high resistance silicon protective film PT The electrode M0 composed of the low-resistance silicon portion RS2 and the silicide layer SC is formed in a region almost directly below the electrodes M1 to M4 of the MIM capacitor MM. However, the low resistance silicon portion RS2 and the silicide layer SC are formed immediately below the contacts CT and vias V1 to V3. The set of the electrode M0 and the electrodes M1 to M4 as the low resistance silicon part RS2 is connected by a contact CT.

低抵抗シリコン部RS2としての電極M0は、図28および図31のように低電位電極部VLに接続される場合には低電位電極MLとして機能し、また高電位電極部VHに接続される場合には高電位電極MHとして機能する。   The electrode M0 as the low resistance silicon part RS2 functions as the low potential electrode ML when connected to the low potential electrode part VL as shown in FIGS. 28 and 31, and is connected to the high potential electrode part VH. Functions as a high potential electrode MH.

また低抵抗シリコン部RS2としての電極M0は、高抵抗シリコン部RS1と同様に、MOSトランジスタGTのゲート電圧印加部GEと同一の層として、ゲート電圧印加部GEと同時に形成されている。   The electrode M0 as the low resistance silicon part RS2 is formed at the same time as the gate voltage application part GE as the same layer as the gate voltage application part GE of the MOS transistor GT, similarly to the high resistance silicon part RS1.

実施の形態7のようにヒューズ抵抗HRMの一部をMIMキャパシタMMの電極として用いることにより、より多くの数のMIMキャパシタMMを形成することができる。したがって半導体装置DEVの素子面積の利用効率を向上することができる。   By using a part of the fuse resistor HRM as an electrode of the MIM capacitor MM as in the seventh embodiment, a larger number of MIM capacitors MM can be formed. Therefore, the utilization efficiency of the element area of the semiconductor device DEV can be improved.

(参考例)
図32は実施の形態1の図4に相当する概略断面図である。図32を参照して、これら各図の構成は、基本的に図3および図4の構成と同様であるが、ヒューズ抵抗HRA(抵抗部)が多結晶シリコンの代わりにアルミニウムなどの、配線(電極)M1〜M4と同一の金属材料により形成されている。このアルミニウムなどの(金属)材料により形成されたヒューズ抵抗HRAは、実施の形態1のヒューズ抵抗HRと同様に、電流が流れる際に溶断されるように、電極M1〜M4や電極部VL,VHなどとは電気抵抗の値が異なる構成となっている。具体的には、たとえば図33および図34に示すように一部の領域における幅が他の領域における幅よりも狭くなっており、このことにより幅が狭い領域の電気抵抗を、他の領域やアルミニウムの配線などの電気抵抗に比べて大きくし、溶断が起こりやすい構成となっている。
(Reference example)
32 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 4 of the first embodiment. Referring to FIG. 32, the configuration of each of these figures is basically the same as the configuration of FIGS. 3 and 4, except that the fuse resistor HRA (resistor portion) is a wiring (such as aluminum instead of polycrystalline silicon). Electrode) It is made of the same metal material as M1 to M4. As with the fuse resistor HR of the first embodiment, the fuse resistor HRA formed of a (metal) material such as aluminum is fused with the electrodes M1 to M4 and the electrode portions VL and VH so as to be blown when a current flows. It has a configuration with a different electrical resistance value. Specifically, as shown in FIG. 33 and FIG. 34, for example, the width in some regions is narrower than the width in other regions, thereby reducing the electrical resistance of the narrow regions to other regions and It is larger than the electrical resistance of an aluminum wiring or the like, and has a configuration in which fusing is likely to occur.

以上の構成とすることにより、ヒューズ抵抗HRAを多結晶シリコンの代わりに(アルミニウムなどの)金属材料とすることができる。   With the above configuration, the fuse resistor HRA can be made of a metal material (such as aluminum) instead of polycrystalline silicon.

最後に図35を参照しながら、一実施の形態の要点について説明する。
図35を参照して、一実施の形態の半導体装置は、主表面を有する半導体基板SUBと、半導体基板SUBの主表面上に形成されたMIMキャパシタMMと、MIMキャパシタMMの電極に電位を供給するための電極部VL,VHとを有している。
Finally, the main points of the embodiment will be described with reference to FIG.
Referring to FIG. 35, the semiconductor device of one embodiment supplies a potential to semiconductor substrate SUB having a main surface, MIM capacitor MM formed on the main surface of semiconductor substrate SUB, and an electrode of MIM capacitor MM. The electrode portions VL and VH are provided.

電極部VLは比較的低い電位を供給する電極部であり、電極部VHは(電極部VLよりも)比較的高い電位を供給する電極部である。MIMキャパシタMMは、電極部VLと接続されることにより比較的低い電位が印加される低電位電極MLと、電極部VHと接続されることにより比較的高い電位が印加される高電位電極MHとを有している。低電位電極MLと高電位電極MHと、両者の間の層間絶縁膜IIとによりMIMキャパシタMMが形成される。半導体基板SUBの主表面に沿う方向に関する互いに隣り合う1対の低電位電極MLと高電位電極MHとの少なくとも一方と、電極部VL,VHとの接続は、多結晶シリコンからなるヒューズ抵抗HRによりなされる。このヒューズ抵抗HRは、電流が流れることにより溶断され、これが接続される電極ML,MHにより形成されるキャパシタMMのみを不使用とすることが可能な構成となっている。   The electrode part VL is an electrode part that supplies a relatively low potential, and the electrode part VH is an electrode part that supplies a relatively high potential (than the electrode part VL). The MIM capacitor MM includes a low potential electrode ML to which a relatively low potential is applied by being connected to the electrode portion VL, and a high potential electrode MH to which a relatively high potential is applied by being connected to the electrode portion VH. have. The MIM capacitor MM is formed by the low potential electrode ML, the high potential electrode MH, and the interlayer insulating film II between them. Connection between at least one of a pair of adjacent low potential electrodes ML and high potential electrodes MH in the direction along the main surface of the semiconductor substrate SUB and the electrode portions VL and VH is made by a fuse resistor HR made of polycrystalline silicon. Made. The fuse resistor HR is blown by current flow, and has a configuration in which only the capacitor MM formed by the electrodes ML and MH to which the fuse resistor HR is connected can be disabled.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

CT コンタクト、DEV 半導体装置、FN 異物、FO 素子分離絶縁膜、HR,HRA,HRM ヒューズ抵抗、II 層間絶縁膜、M0,M1,M2,M3,M4 電極、MH 高電位電極、ML 低電位電極、MM MIMキャパシタ、MS 主表面、MT トランジスタ、NWR n型ウェル領域、PSR p-領域、PT 高抵抗シリコン保護膜、PWR p型ウェル領域、RS 抵抗シリコン部、RS1 高抵抗シリコン部、RS2 低抵抗シリコン部、SC シリサイド層、SUB 半導体基板、SW1,SW2 側壁絶縁膜、V1,V2,V3,V4 ビア、VH 高電位電極部、VL 低電位電極部。 CT contact, DEV semiconductor device, FN foreign material, FO element isolation insulating film, HR, HRA, HRM fuse resistance, II interlayer insulating film, M0, M1, M2, M3, M4 electrode, MH high potential electrode, ML low potential electrode, MM MIM capacitor, MS main surface, MT transistor, NWR n-type well region, PSR p - region, PT high resistance silicon protective film, PWR p-type well region, RS resistance silicon part, RS1 high resistance silicon part, RS2 low resistance silicon Part, SC silicide layer, SUB semiconductor substrate, SW1, SW2 side wall insulating film, V1, V2, V3, V4 via, VH high potential electrode part, VL low potential electrode part.

Claims (13)

主表面を有する半導体基板と、
前記半導体基板の前記主表面上に形成された第1の容量電極と、前記半導体基板の前記主表面上に前記第1の容量電極と同一の層に間隔をあけて形成された第2の容量電極と、前記第1の容量電極および前記第2の容量電極の間に形成された絶縁体層と、を含む容量素子と、
前記第1の容量電極と接続される第1の電極部と、
前記第2の容量電極と接続される第2の電極部とを備え、
前記第1の容量電極および第2の容量電極は前記容量素子の周辺に配置される配線と同一の層であり長尺の平面形状を有し、
前記容量素子は前記半導体基板の前記主表面上に複数形成されており、
互いに隣り合う1対の前記第1の容量電極と前記第2の容量電極との双方が、多結晶シリコンからなる抵抗部によりそれぞれ前記第1の電極部または前記第2の電極部と接続され、
前記抵抗部における電気抵抗の値は前記第1の容量電極、第2の容量電極、第1の電極部または第2の電極部からなる群から選択されるいずれかにおける電気抵抗の値と異なる、半導体装置。
A semiconductor substrate having a main surface;
A first capacitor electrode formed on the main surface of the semiconductor substrate, and a second capacitor formed on the main surface of the semiconductor substrate with a gap in the same layer as the first capacitor electrode A capacitive element comprising: an electrode; and an insulator layer formed between the first capacitive electrode and the second capacitive electrode;
A first electrode connected to the first capacitor electrode;
A second electrode portion connected to the second capacitance electrode,
The first capacitor electrode and the second capacitor electrode are the same layer as the wiring arranged around the capacitor element and have a long planar shape,
A plurality of the capacitive elements are formed on the main surface of the semiconductor substrate,
Both the adjacent pair of the first capacitor electrode and the second capacitor electrode to each other, by the resistive portion of polycrystalline silicon are respectively connected to the first electrode portion or said second electrode portion,
A value of electrical resistance in the resistance portion is different from a value of electrical resistance in any one selected from the group consisting of the first capacitance electrode, the second capacitance electrode, the first electrode portion, or the second electrode portion; Semiconductor device.
前記半導体基板の前記主表面上に形成された制御素子をさらに備え、
前記制御素子は前記制御素子に電圧を印加するための制御用電極を含み、
前記抵抗部は前記制御用電極と同一の層として形成される、請求項1に記載の半導体装置。
A control element formed on the main surface of the semiconductor substrate;
The control element includes a control electrode for applying a voltage to the control element,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the resistance portion is formed as the same layer as the control electrode.
複数の前記第1の容量電極のうちの1つである第1の電極層と、前記第1の電極層以外の前記第1の容量電極のうちの1つである第2の電極層とが、同一の前記抵抗部を共有することにより、前記第1の電極部と接続される、請求項1に記載の半導体装置。   A first electrode layer that is one of the plurality of first capacitor electrodes, and a second electrode layer that is one of the first capacitor electrodes other than the first electrode layer. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is connected to the first electrode portion by sharing the same resistance portion. 複数の前記第2の容量電極のうちの1つである第3の電極層と、前記第3の電極層以外の前記第2の容量電極のうちの1つである第4の電極層とが、同一の前記抵抗部を共有することにより、前記第2の電極部と接続される、請求項1に記載の半導体装置。   A third electrode layer that is one of the plurality of second capacitor electrodes, and a fourth electrode layer that is one of the second capacitor electrodes other than the third electrode layer. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is connected to the second electrode unit by sharing the same resistance unit. 前記第1の電極部または前記第2の電極部は、前記容量素子と前記半導体基板との間に形成され、前記抵抗部の少なくとも一部は、前記容量素子と前記半導体基板との間に形成される、請求項1に記載の半導体装置。   The first electrode portion or the second electrode portion is formed between the capacitive element and the semiconductor substrate, and at least a part of the resistance portion is formed between the capacitive element and the semiconductor substrate. The semiconductor device according to claim 1. 前記抵抗部は、前記第1の電極部または前記第2の電極部から前記第1の容量電極または前記第2の容量電極に延びる第1の方向に関する一部の領域における、前記第1の方向に交差する第2の方向の幅が、前記第1の方向に関する前記一部の領域以外の他の領域における前記第2の方向の幅よりも狭い、請求項1に記載の半導体装置。   The resistance portion includes the first direction in a part of the first direction extending from the first electrode portion or the second electrode portion to the first capacitance electrode or the second capacitance electrode. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a width in a second direction intersecting with the second direction is narrower than a width in the second direction in a region other than the partial region with respect to the first direction. 前記抵抗部は、前記第1の電極部または前記第2の電極部から前記第1の容量電極または前記第2の容量電極に延びる第1の方向に関する中央部における、前記第1の方向に交差する第2の方向に延びる軸に対して非対称である、請求項1に記載の半導体装置。   The resistance portion intersects the first direction at a central portion in a first direction extending from the first electrode portion or the second electrode portion to the first capacitance electrode or the second capacitance electrode. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is asymmetric with respect to an axis extending in a second direction. 前記抵抗部は、前記多結晶シリコンからなる抵抗本体部と、前記抵抗本体部の表面を覆うシリサイド層とを有する、請求項1に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the resistance portion includes a resistance main body portion made of the polycrystalline silicon and a silicide layer that covers a surface of the resistance main body portion. 前記抵抗部は、前記容量素子の前記第1の容量電極または前記第2の容量電極として配置される、請求項1に記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the resistance portion is disposed as the first capacitor electrode or the second capacitor electrode of the capacitor element. 前記抵抗部は、高抵抗シリコン部と、低抵抗シリコン部とを含み、The resistance portion includes a high resistance silicon portion and a low resistance silicon portion,
前記低抵抗シリコン部は、前記高抵抗シリコン部と同一の層に、前記高抵抗シリコン部と接触するように形成され、前記高抵抗シリコン部よりもシート抵抗が小さく、The low resistance silicon portion is formed on the same layer as the high resistance silicon portion so as to be in contact with the high resistance silicon portion, and has a sheet resistance smaller than that of the high resistance silicon portion,
互いに隣り合う1対の前記第1の容量電極と前記第2の容量電極との双方が、前記低抵抗シリコン部によりそれぞれ前記第1の電極部または前記第2の電極部と接続される、請求項1に記載の半導体装置。A pair of the first capacitor electrode and the second capacitor electrode adjacent to each other are connected to the first electrode unit or the second electrode unit by the low-resistance silicon unit, respectively. Item 14. The semiconductor device according to Item 1.
主表面を有する半導体基板を準備する工程と、
前記半導体基板の前記主表面上に形成された第1の容量電極と、前記半導体基板の前記主表面上に前記第1の容量電極と同一の層に間隔をあけて形成された第2の容量電極と、前記第1の容量電極および前記第2の容量電極の間に形成された絶縁体層と、を含む容量素子を形成する工程と、
前記第1の容量電極と接続されることにより前記第1の容量電極に低電位を印加する第1の電極部を形成する工程と、
前記第2の容量電極と接続されることにより前記第2の容量電極に、前記低電位よりも高い高電位を印加する第2の電極部を形成する工程とを備え、
前記第1の容量電極および第2の容量電極は前記容量素子の周辺に配置される配線と同一の層であり長尺の平面形状を有し、
前記容量素子は前記半導体基板の前記主表面上に複数形成されており、
互いに隣り合う1対の前記第1の容量電極と前記第2の容量電極との双方が、多結晶シリコンからなる抵抗部によりそれぞれ前記第1の電極部または前記第2の電極部と接続され、
前記抵抗部における電気抵抗の値は前記第1の容量電極、第2の容量電極、第1の電極部または第2の電極部からなる群から選択されるいずれかにおける電気抵抗の値と異なる、半導体装置の製造方法。
Preparing a semiconductor substrate having a main surface;
A first capacitor electrode formed on the main surface of the semiconductor substrate, and a second capacitor formed on the main surface of the semiconductor substrate with a gap in the same layer as the first capacitor electrode Forming a capacitive element including an electrode and an insulator layer formed between the first capacitive electrode and the second capacitive electrode;
Forming a first electrode portion that is connected to the first capacitor electrode to apply a low potential to the first capacitor electrode;
Forming a second electrode portion for applying a high potential higher than the low potential to the second capacitor electrode by being connected to the second capacitor electrode;
The first capacitor electrode and the second capacitor electrode are the same layer as the wiring arranged around the capacitor element and have a long planar shape,
A plurality of the capacitive elements are formed on the main surface of the semiconductor substrate,
Both the adjacent pair of the first capacitor electrode and the second capacitor electrode to each other, by the resistive portion of polycrystalline silicon are respectively connected to the first electrode portion or said second electrode portion,
A value of electrical resistance in the resistance portion is different from a value of electrical resistance in any one selected from the group consisting of the first capacitance electrode, the second capacitance electrode, the first electrode portion, or the second electrode portion; A method for manufacturing a semiconductor device.
前記半導体基板の前記主表面上に形成された制御素子を形成する工程をさらに備え、
前記制御素子は制御用電極を含み、
前記抵抗部と前記制御用電極とは互いに同一の層として同時に形成される、請求項11に記載の半導体装置の製造方法。
Further comprising a step of forming a control element formed on the main surface of the semiconductor substrate,
The control element includes a control electrode;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein the resistance portion and the control electrode are simultaneously formed as the same layer.
前記抵抗部は、高抵抗シリコン部と、低抵抗シリコン部とを含み、The resistance portion includes a high resistance silicon portion and a low resistance silicon portion,
前記低抵抗シリコン部は、前記高抵抗シリコン部と同一の層に、前記高抵抗シリコン部と接触するように形成され、前記高抵抗シリコン部よりもシート抵抗が小さく、The low resistance silicon portion is formed on the same layer as the high resistance silicon portion so as to be in contact with the high resistance silicon portion, and has a sheet resistance smaller than that of the high resistance silicon portion,
互いに隣り合う1対の前記第1の容量電極と前記第2の容量電極との双方が、前記低抵抗シリコン部によりそれぞれ前記第1の電極部または前記第2の電極部と接続される、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。A pair of the first capacitor electrode and the second capacitor electrode adjacent to each other are connected to the first electrode unit or the second electrode unit by the low-resistance silicon unit, respectively. Item 14. A method for manufacturing a semiconductor device according to Item 1.
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