JPH03201462A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、冗長構成におけるレーザヒユーズ及び位置
検出用アライメントマークを有する半導体集積回路装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来、例えばメモリ素子などの半導体集積回路装置にお
いて、不良のメモリセルを正常なメモリセルに置換する
技術として、冗長（リダンダンシー）構成が採用され、
チップの歩留り向上のために広く用いられている技術で
ある。

ところで、このようなりダンダンシー技術における不良
回路の置換方式として、レーザ光を照射することによっ
てレーザヒユーズを溶断、或いはレーザヒユーズの抵抗
を低抵抗化する方式と、ヒユーズに電気的にパルスを加
えてヒユーズを溶断。

或いはヒユーズの抵抗値を変える方式とがあり、前者の
レーザ光を照射する方式では、レーザヒユーズに正確に
レーザ光を照射するために、レーザヒユーズの位置を正
確に検出する必要があり、通常レーザヒユーズの位置の
相対的基準となる位置検出用アライメントマークが設け
られている。

そして、このようなレーザヒユーズは、例えばＩＥＥＥ
　ＴＲＡＮＳＡＣＴＯＮＳ　ＯＮ　ＥＬＥＣＴＲＯＮ　
ＤＥＶＩＣＥＳ、　Ｖｏｌ、３Ｂ。

Ｎｏ、ｆｌｌ、　ＪＵＮＥ　１９８９．　Ｐ、１０５７
のＰｌｇｌに示されているように、レーザのエネルギー
を効率よく吸収し溶断し易いという観点から、通常ポリ
シリコンで形成される。

すなわち、第３図に示すように、半導体基板であるシリ
コン基板工上に絶縁層２が形成され、この絶縁層２上に
レーザヒユーズとしての第１の層３及び位置検出用アラ
イメントマークとしての第２の層４がポリシリコンによ
って同時に形成され、さらにこれら両層３，４を被覆し
て絶縁層２上に絶縁層５が形成される。

そして、レーザ光の照射によりヒユーズとしての第１の
層３を溶断して不良回路と正常回路を置換する場合、強
度の低いレーザ光をアライメントマークとしての第２の
層４付近をスキャンし、反射レーザ光を検出してその反
射率の変化から第２の層４を検出する。

このとき、反射率は、第２の層４の上面の平坦部分と、
第２の層４の側面部分とで異なるため、レーザ光をスキ
ャンしたときに、側面部分で反射率が変化し、この変化
を検出することによってアライメントマークとしての第
２の層４を検出することができる。

つぎに、検出した第２の層４を原点として、そこから既
知の所定距離離れたレーザヒユーズとしての第１の層３
に強度の高いレーザ光が精度よく照射され、第１の層３
が溶断され、不良回路と正常回路の置換が行われる。

このように、レーザヒユーズとしての第１の層３とアラ
イメントマークとしての第２の層４を、ともにポリシリ
コンによって同時形成すると、１枚のマスクにより同一
プロセスで両層３．４が形成されるため、両層３，４間
に位置ずれが生じることはなく、両層３．４間の距離を
設計値に高精度に設定することができ、検出した第２の
層４を原点として第１の層３に精度よくレーザ光を照射
することができ、レーザヒユーズのない位置にレーザ光
を誤って照射することを防止できる。

しかし、ポリシリコンはレーザ光の反射率が低いため、
第３図のように、ポリシリコンをアライメントマークの
材料として用いた場合、レーザ光をスキャンしたときの
反射率の変化があまり太きくならず、アライメントマー
クとしての第２の層４の検出精度にやや欠けるという欠
点があった。

そこで、第４図に示すように、ポリシリコンからなるレ
ーザヒユーズとしての第１の層３を形成し、第１の層３
を被覆して絶縁層５を形成したのち、ポリシリコンより
もレーザ光の反射率の高い金属等１例えばアルミニウム
からなる第２の層６をアライメントマークとして絶縁層
５上の所定位置に形成することが行われている。

これによって、第３図の場合に比べ、アライメントマー
クとしての第２の層６のレーザ光の反射率が高くなり、
アライメントマークの検出精度は向上するが、第３図の
場合と異なり、両層３，６を別のプロセスで形成するた
め、両層３．６の形成用のマスクの位置ずれを生じ、こ
れにより、アライメントマークとしての第２の層６から
レーザヒユーズとしての第１の層３までの距離が設計値
からずれてしまい、レーザヒユーズのない位置にレーザ
光が照射され、レーザヒユーズを溶断し損うという不都
合が発生する。

このような不都合を解消するために、第５図に示すよう
に、第３図に示すポリシリコンからなる第２の層４上の
絶縁層５に、第２の層４を被覆するように反射率の高い
アルミニウム等からなる第３の層７を積層形成すること
が行われている。

このようにすると、第２の層４の形状が上層の第３の層
７に転写されるため、第３の層７の形成の際に、第４図
の場合のようなマスクの位置ずれによる第１．第３の層
３，７間の距離の変動が生ずることはなく、第３の層７
によるレーザ光の反射率が高く、アライメントマークの
位置検出精度も高くなり、レーザヒユーズを溶断し損う
こともない。

〔発明が解決しようとする課題〕

第５図に示すように、単に第２の層４の上側に高反射率
の第３の層７を積層形成しただけでは、高集積化に伴う
各層３．４．７パターンの微細化により、第３の層７の
傾斜部分での段差が小さくなるため、レーザ光のスキャ
ンによる反射率の変化があまり大きくならず、高集積化
に伴いアライメントマークの検出精度が低下するという
問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れ、高集積化に伴うアライメントマークの検出精度の低
下を防止できるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る半導体集積回路装置は、冗長構成におけ
るレーザヒユーズとしての第１の層及び位置検出用アラ
イメントマークとしての第２の層を半導体基板上に有す
る半導体集積回路装置において、前記第２の層の周辺の
基板表面に形成された溝と、前記溝から前記第２の層上
の少なくとも一部にかけてアライメントマークとして形
成された前記第２の層より反射率の高い第３の層とを備
えたことを特徴としている。

〔作用〕

この発明においては、第２の層の周辺の基板周辺に溝を
形成し、この溝から第２の層上の少なくとも一部にかけ
てアライメントマークとしての高反射率の第３の層を形
成するため、高集積化に伴い第３の層のパターンが微細
化しても、第３の層の傾斜部分での段差が大きくなり、
レーザ光のスキャンによる反射率の変化が大きくなり、
従来に比べてアライメントマークの検出精度の向上が図
れ、レーザヒユーズとしての第１の層に精度よくレーザ
光が照射される。

〔実施例〕

第１図はこの発明の半導体集積回路装置の一実施例の断
面図である。

第１図において、８は半導体基板としてのシリコン基板
、９は基板８上に形成された絶縁層、１０．１１は絶縁
層９上にそれぞれ形成されたポリシリコンからなるレー
ザヒユーズとしての第１の層及びアライメントマークと
しての第２の層、１２は第２の層１１の周辺の基板８の
表面に形成された段差拡大用の溝、１３は第１．第２の
層１０゜１１を被覆して基板８上に形成された絶縁層、
１４は？ｆｆＪ　１２から第２の層１１上にかけて絶縁
層１３に積層形成されたポリシリコンより高反射率のア
ルミニウム等からなる第３の層である。

つぎに、第１図に示す装置の製造工程について、第２図
を参照して説明する。

まず、第２図（ａ）に示すように、基板８上に絶縁層９
及びポリシリコン層１５を形成したのち、ポリシリコン
層１５上の第１．第２の層１０．１１の形成位置にのみ
レジスト１６を形成し、同図（ｂ）に示すようにポリシ
リコン層１５及び絶縁層９をエツチングし、基板８上に
絶縁層９を介してポリシリコンからなる第１．第２の層
１０．１１を形成する。

その後、第２図（Ｃ）に示すように、溝１２を形成すべ
き基板８の表面のみを露出して、全面にレジスト１７を
形成し、第２の層１１上のレジスト１６及び新たなレジ
スト１７をマスクとして、エツチングにより、露出した
第２の層１１の周辺の基板８の表面に溝１２を形成し、
各レジスト１６゜１７を除去したのち、全面に絶縁層１
３を形成し、満１２から第２の層１１−上にかけて絶縁
層１３ｉこアルミニウムからなる第３の層１４を形成す
る。

このように、第２の層１１の周辺の基板８の表面に満１
２を形成することにより、第３の層１４の傾斜部分での
段差を大きくすることができ、レザ光のスキャンによる
反射率の変化を大きくすることができる。

なお、上記実施例では、レーザヒユーズである第１の層
１０及び下層のアライメントマークである第２の層１１
の材料としてポリシリコンを用〜）、上層のアライメン
トマークである第３の層１４の材料として、ポリシリコ
ンより反射率の高Ｌ）アルミニウムを用いた場合につい
て説明したが、これらの材料に限るものではなく、特に
第３の層１４の材料は、第２の層１１より反射率の高０
ものであればよい。

また、第３の層１４は、第１図に示すように第２の層１
１を被覆するように形成されて（１なくても、溝１２か
ら第２の層１１上の少なくとも一部にかけて形成されて
いればよい。

さらに、上記実施例では、レーザヒユーズを溶断する場
合について説明したが、これに限らず、レーザ光の照射
によりレーザヒユーズの抵抗値を変える場合にも適用で
きるのは勿論である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、第２の層の周辺の基
板周辺に溝を形成し、この溝から第２の層上の少なくと
も一部にかけてアライメントマークとしての高反射率の
第３の層を形成したため、高集積化に伴い第３の層のパ
ターンが微細化しても、レーザ光のスキャンによる反射
率の変化を大きくすることができ、従来に比べてアライ
メントマークの検出精度の向上を図ることができ、レー
ザヒユーズとしての第１の層に確実にレーザ光を照射す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の半導体集積回路装置の一実施例の断
面図、第２図は第１図に示す装置の製造工程を示す断面
図、第３図ないし第５図はそれぞれ従来の半導体集積回
路装置の断面図である。 図において、８はシリコン基板、１−０は第１の層、１
１は第２の層、１２は溝、１４は第３の層である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）冗長構成におけるレーザヒューズとしての第１の
   層及び位置検出用アライメントマークとしての第２の層
   を半導体基板上に有する半導体集積回路装置において、 前記第２の層の周辺の基板表面に形成された溝と、 前記溝から前記第２の層上の少なくとも一部にかけてア
   ライメントマークとして形成された前記第２の層より反
   射率の高い第３の層と を備えたことを特徴とする半導体集積回路装置。