JPH01184861A - レーザ光によるトリミング方法 - Google Patents

レーザ光によるトリミング方法

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JPH01184861A
JPH01184861A JP63005566A JP556688A JPH01184861A JP H01184861 A JPH01184861 A JP H01184861A JP 63005566 A JP63005566 A JP 63005566A JP 556688 A JP556688 A JP 556688A JP H01184861 A JPH01184861 A JP H01184861A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、薄膜抵抗体等を切断加工するトリミング方法
に関するもので、特にレーザ光を利用し薄膜抵抗体を切
断する場合などにおけるトリミング方法として使用され
る。
（従来の技術） 近年半導体集積回路をはじめ混成集積回路においては、
高精度の出力特性を得るための手段としてファンクショ
ナルレーザトリミングが脚光を浴びている。
レーザ光によるトリミングは、ウェーハに形成された集
積回路と電気的接触をせずにこれを加工することができ
る。　したがって出力特性を決定する主要な因子が、例
えば抵抗体の抵抗値の場合には、その抵抗値を適当な初
期値に設定しておき、回路を動作状態にして、その出力
特性を測定しながら、目標とする特性が得られるまで、
レーザ光を用いて抵抗体を切断あるいは加工して抵抗値
を微調整することができる。　このような方法はファン
クショナルレーザトリミングと呼ばれる。
抵抗体の抵抗値の調整方法としては、膜抵抗体を消加工
し、膜を通る電気力線の方向を変えることで抵抗値を変
化させていくか、あるいは抵抗体を複数の抵抗素子から
なる抵抗回路網とし、回路網の一部を切断し、回路の結
線状態を変えることで抵抗体の抵抗値を変化させる方法
がある。
以下に、レーザ光によるトリミングのメカニズムを通し
て、従来のトリミング方法の課題点を説明する。　第６
図（ａ　）は照射するレーザ光のパワー分布を概念的に
示したもので、横軸は照射スポットの直径方向の位置を
示し、縦軸は各位置におけるパワー値をあられす、　照
射スポットは紙面に垂直な方向に移動してトリミング加
工を行う。
同図のようにパワーは正規分布を持ち、中心ｆａＡが最
も高く周辺に向かって減少する。　第６図（ｂ）は被ト
リミング材１にレーザ光を照射した時の状態を示したも
のである。　被トリミング材１はレーザ光を吸収し、レ
ーザ光のエネルギーは熱エネルギーに変換され発熱する
。　レーザ光の照射中心より離れた部分１ａはレーザ光
の吸収により発熱した固相領域である。　レーザ光の照
射中心に行くに従い発熱量は増し、温度が上昇し、つい
には被トリミング材の融点に達し、溶融領域１ｂが形成
される。　レーザ光の照射中心を含むその近ｆＷＩＣで
は、さらに温度上昇し、沸点に達し、被トリミング材は
気化するに至る。　この気化現象により気化領域ＩＣの
被トリミング材は蒸発し、破断され、トリミングは完了
する。　気化していく時の力で溶融領域１ｂの一部は上
方向に押し上げられ、トリミング完了時の被トリミング
材の破断部２の周縁には第６図（Ｃ）に示すように突起
形状の部分１ｄが形成される。　そのためトリミング完
了後、該破断部を含め基板上に保護膜を形成した時、突
起部分１ｄでは均等に保Ｍ膜で覆われず、保護膜にピン
ホールのごとき形状の間隙や、一部保護膜で覆われない
領域が発生する。
（発明が解決しようとする課題） 前述のように従来のレーザ光によるトリミング方法では
、トリミング完了時、被トリミング材の破断部周辺に突
起が形成され、この上に被着される保護膜にピンホール
のような形状の間隙や、保護膜で覆われない領域が発生
し、耐湿性等の信頼性を損うという課題がある。
本発明の目的は、レーザ光により被トリミング材を破断
する時、破断部層縁の突起の発生を防止し、−トリミン
グ完了後に、長期にわたって信頼性を維持できる保護膜
で基板を覆うことができるトリミング方法を提供するも
のである。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段と作用） 本発明のレーザ光によるトリミング方法においては、ま
ず被トリミング材の非破断予定領域の上層に、被トリミ
ング材よりもレーザ光の反射率が大きく且つ熱伝導率が
高い材料を被覆する（以下遮蔽金属膜と呼ぶ）、　次に
破断予定領域にレーザ光を照射すると、該領域の被トリ
ミング材は照射中心のパワー密度の高いレーザ光を吸収
して発熱溶融し、気化して破断するに至る。　このとき
遮蔽金属膜は、レーザ光の照射を受けるが、その光エネ
ルギーは照射中心に比し弱く、又金属膜の反射率が大き
いので、金属膜が直接レーザ光から吸収するエネルギー
は小さい、　他方非破断領域の被トリミング材は遮蔽金
属膜にさえぎられレーザ光の直接照射は受けないが、破
断予定領域から熱伝導により加熱される。　しかし破断
予定領域からの熱伝導流は、熱伝導率の高い遮蔽金属膜
にその多くが吸収され、非破断予定領域の被トリミング
材に流れる熱流は激減する。　したがって突起を引き起
こす原因となる溶融領域は極めて狭くなると共に温かな
溶融領域の直上部は遮蔽金属膜で覆われているので、レ
ーザ照射読破ＩＪＪ１部周辺における突起の発生は大幅
に低減される。　本発明のトリミング方法の試行結果で
は、突起の発生は殆ど見られなかった。
（実施例） 第１図を参照し、本発明の第１の実施例について説明す
る。　第１図（ａ　”）において、半導体基板５上の絶
縁物層（熱酸化膜）１０上に、ＣＶＤ法により厚さ約５
０００Ｘのポリシリコンを堆積、ボロンをイオン注入し
て、極めて低抵抗の短絡用のポリシリコン層１１を形成
し、被トリミング材１１とする。　符号１１ａ及び１１
Ｃはそれぞれ被トリミング材の非破断予定領域及び破断
予定領域を示す、　次に非破断予定領域ｉｔａの上層に
、ポリシリコン層よりレーザ光の反射率が大きく熱伝導
率が高いＡ１膜（厚さ約４μｌ）を被着し、パターニン
グして遮蔽金属膜１２を形成する。
この工程は電極配線パターンを形成する時、同時に行い
製造工程の簡略化を計った。　破断予定領域１１Ｃの幅
Ｗは約１０μｍである。　次に同図（ｂ）に示すように
市販のレーザトリミング装置を使用し、破断予定領域１
１Ｃにレーザ光を照射し、この部分の被トリミング材を
溶融気化して破断する。　同図（Ｃ）は短絡用ポリシリ
コン層１１の１つの使用例を電気回路図で示したもので
、所望により本発明のトリミング方法によりポリシリコ
ン層１１を破断（×印）し、抵抗体１４を動作する抵抗
とする。
次に第２図を参照し、第１実施例の作用と効果について
説明する。　同図（ａ　）は照射するレーザ光のパワー
分布を示し、第６図（ａ　）と同じである。　同図（ｂ
）はレーザ光の照射中心Ａが破断予定領域１１Ｃの中央
に一致するようレーザ光を照射したとき、被トリミング
材に吸収されるレーザ光のパワー分布を示す、　遮蔽金
属膜１２に当たった光は反射し被トリミング材には達し
ない。
このことがらレーザ光照射により気化する被トリミング
領域は、遮蔽金属Ｗ４１２に覆われていない開口分１３
となる。　もちろんレーザ光の照射中は気化領域１１Ｃ
からの横方向の熱伝導により、非破断予定領域は加熱さ
れるが、熱伝導率の良い遮蔽金属膜１２によって熱吸収
されるため、温度上昇は低減化され、溶融は抑制される
。　このため第６図（Ｃ）で見られた溶融領域１ｂは激
減し、すみやかに気化領域１１Ｃから固相領域１１ａへ
移行する。　これにより突起発生原因となる溶融領域が
激減すると共に、わずかな溶融領域の直上部には遮蔽金
属膜が被着されているいるので、レーザ照射後破断部周
辺における突起の発生は大幅に抑えられる。
次に第１実施例における被トリミング材を抵抗Ｍ２１と
した場合の例を第３図に示す、　同図（ａ　）の被トリ
ミング材２１はＮｉ　Ｃｒ合金の抵抗膜で符号２５は抵
抗膜２１と遮蔽金属膜２２とを電気的に絶縁するための
例えばＣＶＤＳｉ　Ｏ２膜である。　同図（ｂ　）は抵
抗膜２１（例えば２Ω）の使用例を電気回路図で示すも
ので、抵抗膜２１は、抵抗体２４（例えば２Ω）と並列
接続され、合成抵抗１Ωとして使用されるが、所望によ
り本発明の方法により抵抗膜２１を破断（Ｘ印）し、２
Ω抵抗として使用する。
また第４図に示すように被トリミング材３１の破断予定
領域３１Ｃ上に絶縁膜３５を覆ったままレーザを照射し
ても、絶縁膜を打ち破って被トリミング材が気化可能な
らば、絶縁物がレーザ光照射部に覆われていても良い。
さらに第５図に示すように、被トリミング材４１の片側
の端に沿ってトリミングする場合にはレーザ光照射部の
片側端だけに遮蔽金属膜４２を配しても良い。
以上の実施例では、半導体基板の絶縁層上に形成される
被トリミング材について述べたが、セラミック基板等の
絶縁物基板上に形成される被トリミング材についても本
発明は適用できる。　また遮蔽用金属膜は、被トリミン
グ材よりもレーザ光の反射率が大きい材料かあるいは熱
伝導率の高い材料のいずれかであっても本発明の効果が
得られる場合もあるが、反射率が大きく熱伝導率の高い
材料は確実な効果が得られ望ましい。
［発明の効果］ 前述のように、本発明のレーザ光によるトリミング方法
では、被トリミング材の非破断予定領域の上層に所定の
遮蔽金属膜を被覆した後、レーザ光を照射してトリミン
グを行うので、従来技術に比し突起発生の原因となる被
トリミング材の溶融領域は極めて狭くなる等により、破
断部局縁の突起生成は大幅に防止される。　これにより
、長期にわたって気密性にすぐれ、信頼性を維持できる
保護膜を形成することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ　）及び（ｂ）は本発明のトリミング方法、
を説明するための被トリミング材の断面図、同図（Ｃ）
は該トリミング材の使用例を示す回路図、第２図は本発
明のトリミング方法の作用及び効果を説明するための図
、第３図、第４図及び第５図は本発明の他の実施例の断
面図、第６図は従来のトリミング方法を説明する図であ
る。 １０・・・絶縁物層、　１１，２１．３１．４１・・・
被トリミング材、　　ｌｌａ・・・非破断予定領域（固
相領域）、　ＩＩＣ・・・破断予定流域（気化領域）、
１２．２２，３２．４２・・・遮蔽金属膜。 （ａ） ａｌｃｌａ 第６図 −Ｉ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　−ＩΦ −ノ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １　絶縁物層上に形成された被トリミング材の非破断予
    定領域の上層に、被トリミング材よりもレーザ光の反射
    率が大きく且つ熱伝導率が高い材料を被覆した後、破断
    予定領域にレーザ光を照射し、該領域の被トリミング材
    を破断することを特徴とするレーザ光によるトリミング
    方法。
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