JPH03270255A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

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JPH03270255A
JPH03270255A JP7133190A JP7133190A JPH03270255A JP H03270255 A JPH03270255 A JP H03270255A JP 7133190 A JP7133190 A JP 7133190A JP 7133190 A JP7133190 A JP 7133190A JP H03270255 A JPH03270255 A JP H03270255A
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JP
Japan
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film
groove
polycrystalline silicon
silicon film
poly
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Pending
Application number
JP7133190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuo Mishima
三島 達夫
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH03270255A publication Critical patent/JPH03270255A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable a valid fuse to be formed relatively easily during process by allowing a polycrystal silicon film to remain only at both sides of a U-groove surface which is provided on a semiconductor substrate. CONSTITUTION:A poly Si film 11 which remained at an inside of a U groove which insulates and separates a periphery of a transistor element is short- circuited or leaks to the poly Si film of a lead-out electrode of a base or a collector for conduction. Then, a poly Si film 13 which remains at a shoulder of this U groove is utilized as a fuse which is built into the transistor. Therefore, the selecting a desired call, applying a high voltage between a base 23 and a collector 24 of a bipolar transistor of a desired call, and performing blow-out by allowing an excessive amount of current to flow to the polycrystal silicon film 13 at an inside of the U groove, an area between the base 23 and the collector 24 can be turned into a non-conductive state.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は、半導体装置及び半導体装置の製造方法、特に
LSI内蔵のヒユーズの製造方法に関し。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Summary] The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the semiconductor device, particularly a method of manufacturing a fuse built into an LSI.

有効なヒユーズをプロセス中に比較的容易に形成するこ
とを目的とし。
The purpose is to form an effective fuse relatively easily during the process.

■半導体基板上に形成されたベースとコレクタがU溝表
面内側に残存する多結晶シリコン膜によって、導通状態
になっているバイポーラトランジスタを有するセルと、
所望の該セルを選択する手段と、所望の該セルに相当す
る該バイポーラトランジスタの該多結晶シリコンシリコ
ン膜を過電流により切断して非導通状態とする手段を有
する電圧印加手段とを有するように ■半導体基板上にU溝を設ける工程と、該U溝内表面を
選択的に酸化して、二酸化シリコン膜を形成し、該U溝
内に多結晶シリコン膜を埋め込む工程と、該U溝上部の
該多結晶シリコン膜を酸化して二酸化シリコン膜とする
工程と、該半導体基板上に多結晶シリコン膜を全面に被
覆する工程と。
■A cell having a bipolar transistor formed on a semiconductor substrate, whose base and collector are electrically connected by a polycrystalline silicon film remaining inside the surface of the U-groove;
The method includes means for selecting the desired cell, and voltage applying means having means for cutting the polycrystalline silicon film of the bipolar transistor corresponding to the desired cell using an overcurrent to bring it into a non-conducting state. ■Process of providing a U-groove on a semiconductor substrate, selectively oxidizing the inner surface of the U-groove to form a silicon dioxide film, and filling the U-groove with a polycrystalline silicon film, and the upper part of the U-groove. oxidizing the polycrystalline silicon film to form a silicon dioxide film; and covering the entire surface of the semiconductor substrate with the polycrystalline silicon film.

該多結晶シリコン膜をパターニングして、ベース及びコ
レクタ引出し電極を形成し、且つ、該U溝表面の両側の
みに該多結晶シリコン膜を残す工程と、該残された多結
晶シリコン膜を選択的にエツチングして切断することで
、ベースとコレクタを非導通状態にするセルを選択的に
形成する工程とを含むように。
A step of patterning the polycrystalline silicon film to form base and collector extraction electrodes, and leaving the polycrystalline silicon film only on both sides of the U-groove surface, and selectively removing the remaining polycrystalline silicon film. selectively forming cells in which the base and collector are rendered non-conductive by etching and cutting.

■或いは、上記の該残された多結晶シリコン膜を選択的
に酸化して、ベースとコレクタを非導通状態にするセル
を選択的に形成する工程とを含むように構成する。
(2) Alternatively, the remaining polycrystalline silicon film may be selectively oxidized to selectively form a cell in which the base and collector are rendered non-conductive.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、半導体装置及び半導体装置の製造方法、特に
LSIのヒユーズの製造方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing a semiconductor device, and particularly to a method for manufacturing an LSI fuse.

近年、多種多様のLSI半導体装置の開発利用により、
その内部回路の設計、製作にも多岐の方法が採用されて
いる。
In recent years, with the development and use of a wide variety of LSI semiconductor devices,
A wide variety of methods are used to design and manufacture the internal circuitry.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、半導体装置の回路動作において、マスクROMで
は、多層配線の有無、P−ROMではトランジスタの破
壊の有無で1.Oを決定している。
Conventionally, in the circuit operation of a semiconductor device, 1. O is determined.

また、RAMの冗長回路では、ヒユーズが繋がっている
か、切れているかによって、冗長回路を使用しているか
、否かを決定している。
Further, in the redundant circuit of the RAM, whether or not the redundant circuit is used is determined depending on whether the fuse is connected or broken.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

前記のように1種々の方法が採られているが。 As mentioned above, various methods have been adopted.

高集積化、高微細化、高速化によりいずれも、その設計
、製作において多くの技術的困難がある。
Higher integration, higher miniaturization, and faster speeds all pose many technical difficulties in their design and manufacturing.

本発明は、半導体装置の製造プロセスにおいて。The present invention relates to a manufacturing process of a semiconductor device.

比較的容易に、スイッチ動作の役割をする方法を作りだ
すことを目的として提供される。
It is provided for the purpose of creating a method that performs the role of switch operation with relative ease.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1図は本発明の原理説明図。 FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention.

第2図は本発明の一実施例の工程順模式断面図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of the present invention in the order of steps.

第3図は本発明のU溝形成工程の模式断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the U-groove forming step of the present invention.

図において、lはシリコン(Si)基板、2は埋股層、
3は半導体層、4は第1の窒化シリコン(Si3N4)
膜、5はフィールト二酸化シリコン(SiO7)膜、6
は第2のSi3N4膜、7はU溝、8はトレンチ内Si
O□膜、9はチャネルカット10はU溝環め込み用の多
結晶シリコン(ポリSi)膜、11はU溝カバー 5i
02膜、 12は第3のSi:+N+膜、13は電極引
出し用のポリSi膜、15はSiO□膜、  16は5
i02膜、 17はSiO□膜、 18はSiO□膜、
19はポリSi膜。
In the figure, l is a silicon (Si) substrate, 2 is a buried layer,
3 is a semiconductor layer, 4 is the first silicon nitride (Si3N4)
Film, 5 is field silicon dioxide (SiO7) film, 6
is the second Si3N4 film, 7 is the U groove, and 8 is the Si in the trench.
0□ film, 9 is a channel cut 10 is a polycrystalline silicon (poly-Si) film for fitting into the U-groove ring, 11 is a U-groove cover 5i
02 film, 12 is the third Si:+N+ film, 13 is the poly-Si film for electrode extraction, 15 is the SiO□ film, 16 is 5
i02 film, 17 is SiO□ film, 18 is SiO□ film,
19 is a poly-Si film.

20はエミッタ、 21はエミッタ電極用のポリSi膜
20 is an emitter, and 21 is a poly-Si film for an emitter electrode.

22は内部ベース拡散層、23は外部ベース拡散層。22 is an internal base diffusion layer, and 23 is an external base diffusion layer.

24はコレクタ拡散層、25はバリアメタル層、26は
1−Cu金属層である。
24 is a collector diffusion layer, 25 is a barrier metal layer, and 26 is a 1-Cu metal layer.

半導体装置の製造工程の内、素子分離用のU溝作成工程
の最後にマスクとして用いたSi3N4膜6を除去する
工程がある。この時、  Si3N4膜6を除去したあ
とで、弗酸の水溶液で処理すると、U溝内のポリSiの
酸化膜11とフィールド酸化膜5がエツチングされて、
U溝の肩の部分の段差が大きくなる。
In the manufacturing process of a semiconductor device, there is a process of removing the Si3N4 film 6 used as a mask at the end of the process of creating a U-groove for element isolation. At this time, when the Si3N4 film 6 is removed and then treated with an aqueous hydrofluoric acid solution, the poly-Si oxide film 11 and the field oxide film 5 in the U groove are etched.
The difference in level at the shoulder of the U groove becomes large.

また、LSI中のダブル・ポリ・セルファラインを使用
したバイポーラトランジスタでは、ベース引出し電極用
のポリSi膜13がこの段差に残る。
Furthermore, in a bipolar transistor using a double poly self-alignment line in an LSI, the poly-Si film 13 for the base lead electrode remains on this step.

このため、第、1図に示すように、トランジスタ素子の
周囲を絶縁分離するU溝の内側に残ったポリSi膜11
がベースやコレクタの引出し電極のポリSi膜と短絡或
いはリークして導通する。
For this reason, as shown in FIG.
is short-circuited or leaked to the poly-Si film of the extraction electrode of the base and collector, resulting in conduction.

このU溝の肩の部分に残ったポリSi膜13をトランジ
スタ内に内蔵したヒユーズとして利用する。
The poly-Si film 13 remaining on the shoulder of this U-groove is used as a fuse built into the transistor.

即ち1本発明の目的は、半導体基板l上に形成されたベ
ースとコレクタがU溝7表面内側に残存する多結晶シリ
コン膜13によって、導通状態になっているバイポーラ
トランジスタを有するセルと所望の該セルを選択する手
段と、所望の該セルに相当する該バイポーラトランジス
タの該多結晶シリコン膜を過電流により切断して非導通
状態とする手段を有する電圧印加手段とを有することを
特徴とする半導体装置により。
That is, one object of the present invention is to connect a cell having a bipolar transistor whose base and collector formed on a semiconductor substrate l are in a conductive state by the polycrystalline silicon film 13 remaining inside the surface of the U groove 7 to a desired transistor. A semiconductor characterized in that it has a means for selecting a cell, and a voltage applying means having a means for cutting the polycrystalline silicon film of the bipolar transistor corresponding to the desired cell by using an overcurrent to bring it into a non-conducting state. Depending on the device.

或いは、半導体基板上にU溝7を設ける工程と。Alternatively, a step of providing a U-groove 7 on the semiconductor substrate.

該U溝7内表面を選択的に酸化して、二酸化シリコン膜
8を形成し、該U溝7内に多結晶シリコン膜IOを埋め
込む工程と、該U溝7上部の該多結晶シリコン膜lOを
酸化して二酸化シリコン膜11とする工程と、該半導体
基板1上に多結晶シリコン膜13を全面に被覆する工程
と、該多結晶シリコン膜13をパターニングして、ベー
ス及びコレクタ引出し電極を形成し、且つ、該U溝表面
の両側のみに該多結晶シリコン膜13を残す工程と、該
残された多結晶シリコン膜13を選択的にエツチングし
て切断することで、ベースとコレクタを非導通状態にす
るセルを選択的に形成する工程とを含むことにより。
A step of selectively oxidizing the inner surface of the U-groove 7 to form a silicon dioxide film 8 and burying a polycrystalline silicon film IO in the U-groove 7; a step of oxidizing to form a silicon dioxide film 11, a step of covering the entire surface of the semiconductor substrate 1 with a polycrystalline silicon film 13, and a step of patterning the polycrystalline silicon film 13 to form base and collector extraction electrodes. In addition, by leaving the polycrystalline silicon film 13 only on both sides of the U-groove surface and selectively etching and cutting the remaining polycrystalline silicon film 13, the base and collector are made non-conductive. selectively forming cells to be in a state.

また、前記の残された多結晶シリコン膜を選択的に酸化
して、ベースとコレクタを非導通状態にするセルを選択
的に形成する工程とを含むことにより達成される。
The present invention is also achieved by including the step of selectively oxidizing the remaining polycrystalline silicon film to selectively form a cell in which the base and collector are rendered non-conductive.

〔作用〕[Effect]

本発明では、U溝の肩の部分に残ったポリSi膜をヒユ
ーズとして利用することにより、正確で簡単なスイッチ
動作が行なえる。
In the present invention, by utilizing the poly-Si film remaining on the shoulder portion of the U-groove as a fuse, accurate and simple switching operations can be performed.

即ち、ヒユーズROMでは、所望のセルを選択し、所望
のセルのバイポーラトランジスタのベースとコレクタ間
に高電圧を印加し、U溝内側の多結晶シリコンシリコン
膜13に過電流を流して溶断することにより、ベースと
コレクタ間を非導通状態とすることができる。
That is, in the fuse ROM, a desired cell is selected, a high voltage is applied between the base and collector of the bipolar transistor of the desired cell, and an overcurrent is caused to flow through the polycrystalline silicon film 13 inside the U-groove to blow it out. Accordingly, it is possible to bring the base and collector into a non-conducting state.

また、マスクROMでは、所望のセルのバイポーラトラ
ンジスタのU溝内側の多結晶シリコンシリコン膜13を
選択的にエツチングして切断するが。
Furthermore, in the case of a mask ROM, the polycrystalline silicon film 13 inside the U-groove of the bipolar transistor of a desired cell is selectively etched and cut.

或いは、レジスト等をマスクとして、酸素雰囲気中など
で酸化し、絶縁化することにより、ベースとコレクタ間
を非導通状態とすることができる。
Alternatively, the base and collector can be made non-conductive by oxidizing and insulating them in an oxygen atmosphere using a resist or the like as a mask.

〔実施例〕〔Example〕

第2図は本発明の一実施例の工程順模式断面図である。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of the present invention in the order of steps.

第2図(a)に示すように、イオン注入法により、Si
基板lに不純物を導入し、アニール処理と上記イオン注
入によりn+型の埋没層2が形成される。
As shown in FIG. 2(a), Si
Impurities are introduced into the substrate 1, and an n+ type buried layer 2 is formed by annealing and the above-mentioned ion implantation.

次に第2図(b)に示すように、 CVD法により埋没
層2を覆うように単結晶Siを堆積して半導体層3を形
成した後、 LOCO3法によりパターニングした第1
の5i3Na膜4をマスクとして半導体層3を選択的に
酸化して、素子分離領域としてのフィールド5i02膜
5を形成する。
Next, as shown in FIG. 2(b), after forming a semiconductor layer 3 by depositing single crystal Si to cover the buried layer 2 by the CVD method, the first layer was patterned by the LOCO3 method.
Using the 5i3Na film 4 as a mask, the semiconductor layer 3 is selectively oxidized to form a field 5i02 film 5 as an element isolation region.

次いて、マスクとして用いた上記第1のSi3N4膜4
を除去することにより素子領域を形成する。
Next, the first Si3N4 film 4 used as a mask is
An element region is formed by removing.

次に第2図(C)に示すように、フィールド5102膜
5に9図示しないパターニングした第2のSi3N4膜
6をマスクとして、U溝を形成してぃくが1本発明に直
接間わる工程のため、第3図によりU溝部分を拡大して
、工程順に説明する。
Next, as shown in FIG. 2(C), a U-groove is formed in the field 5102 film 5 using a patterned second Si3N4 film 6 (not shown) as a mask, which is a step directly related to the present invention. Therefore, the U-groove portion will be enlarged with reference to FIG. 3 and explained in order of steps.

先ず、第3図(a)に示すように、Si基板l上に形成
したフィールド5iO7膜5の上に、 CVD法により
全面に第2の5iaN、膜6を堆積する。
First, as shown in FIG. 3(a), a second 5iaN film 6 is deposited over the entire surface of the field 5iO7 film 5 formed on the Si substrate 1 by the CVD method.

第3図(b)に示すように、  RIEによりフィール
ドSiO2膜5上の領域において、開口部を有するよう
に第2の5j3Na膜6を選択的にエツチングする。
As shown in FIG. 3(b), the second 5j3Na film 6 is selectively etched by RIE so as to have an opening in the region above the field SiO2 film 5. As shown in FIG.

次いで、 RIBによりパターニングされた第2のSi
3N、膜6をマスクとして、上記開口部内のフィールド
5i02膜5からSi基板1まで選択的にエツチングし
て、フィールドSiO□膜5からSi基板1まで達する
U溝7を形成する。
Next, the second Si patterned by RIB
3N, using the film 6 as a mask, selectively etches from the field 5i02 film 5 in the opening to the Si substrate 1 to form a U-groove 7 extending from the field SiO□ film 5 to the Si substrate 1.

第3図(c)に示すように、熱酸化によりU溝7内を選
択的に酸化して、U溝の表面にトレンチ内SiO2膜8
を形成する。
As shown in FIG. 3(c), the inside of the U-groove 7 is selectively oxidized by thermal oxidation, and the SiO2 film 8 in the trench is formed on the surface of the U-groove.
form.

第3図(d)に示すように、イオン注入法により、U溝
7下のSi基板1に不純物を導入してチャネルカット9
を形成した後、 CVD法によりU溝7内部にポリSi
を埋め込んで、ポリSi膜10を形成する。
As shown in FIG. 3(d), impurities are introduced into the Si substrate 1 under the U-groove 7 by ion implantation to create a channel cut 9.
After forming poly-Si inside the U groove 7 by CVD method.
is buried to form a poly-Si film 10.

次いで、第3図(e)に示すように、熱酸化により、U
溝7上部のポリSi膜8を酸化して、U溝カバー5in
2膜11とする。この5in2膜11はサイドからのS
i供給が少ないので、中央部に対して7周辺部が薄く、
フィールド5iO7膜5に対して1段差ができる。
Next, as shown in FIG. 3(e), U is removed by thermal oxidation.
The poly-Si film 8 on the top of the groove 7 is oxidized to form a U-groove cover of 5 inches.
There are two films 11. This 5in2 film 11 is
Since i supply is small, the peripheral part of 7 is thinner than the central part,
One level difference is formed with respect to the field 5iO7 film 5.

第3図(f)に示すように、RIBによりマスクとして
用いた上記第2のSi3N4膜6をエツチングして除去
する。この時、フィールドSiO□膜5が露出される。
As shown in FIG. 3(f), the second Si3N4 film 6 used as a mask is etched and removed by RIB. At this time, the field SiO□ film 5 is exposed.

更に、弗酸系水溶液にて1次工程のポリSi膜の密着を
良くするために、フィールド5iO7膜5及びU溝カバ
ーSiO2膜11の表面を薄く清浄化エツチングを行な
うが、この工程では、フィールドSiO2膜5とカバー
5in2膜11との間の段差が大きくなる。
Furthermore, the surfaces of the field 5iO7 film 5 and the U-groove cover SiO2 film 11 are thinly cleaned and etched using a hydrofluoric acid-based aqueous solution in order to improve the adhesion of the poly-Si film in the first step. The difference in level between the SiO2 film 5 and the cover 5in2 film 11 increases.

ここまでが、第2図(C)の工程に対応する。The steps up to this point correspond to the steps shown in FIG. 2(C).

次に第2図(d)に示すように、 CVD法により全面
に第3のSi3N4膜12を堆積し、 R1,Eにより
Si3N、4膜12を選択的にエツチングする。この時
Next, as shown in FIG. 2(d), a third Si3N4 film 12 is deposited on the entire surface by CVD, and the Si3N4 film 12 is selectively etched using R1,E. At this time.

Si3N4膜12がフィールド5in2膜5上に残され
る。
A Si3N4 film 12 is left on the field 5in2 film 5.

次いて、 CVD法により全面にポリSi膜工3を堆積
する。第3図(g)がこの工程に相当する。
Next, a poly-Si film 3 is deposited on the entire surface by CVD. FIG. 3(g) corresponds to this step.

第2図(e)に示すように、 C¥D法によりポリSi
膜13上に図示しない第3のSi3N4膜I4を堆積し
た後、 RIBによりSi3N4膜I4の領域において
、第3の5j3Na膜14を選択的にエツチングして開
口部を形成するとともに、開口部内にポリSi膜13を
露出させる。
As shown in Figure 2(e), poly-Si
After depositing a third Si3N4 film I4 (not shown) on the film 13, the third 5j3Na film 14 is selectively etched in the region of the Si3N4 film I4 by RIB to form an opening, and a polygon is etched in the opening. The Si film 13 is exposed.

次いで、熱酸化により第3のSi3N4膜14をマスク
として開口部内のポリSi膜13を選択的に酸化してS
iO□膜15膜形5膜形5この時、コレクタ引出し用ポ
リSi膜13Aと外部ベース引出し用ポリSi膜13B
か5in2膜I5により分離形成される。この後、ポリ
Si膜13をパタニングして、それぞれの引き出し電極
とするが、パタニングのエツチングにおいて。
Next, the poly-Si film 13 within the opening is selectively oxidized by thermal oxidation using the third Si3N4 film 14 as a mask to form S.
iO□ film 15 film type 5 film type 5 At this time, poly-Si film 13A for extracting the collector and poly-Si film 13B for extracting the external base.
They are separated by a 5in2 film I5. After this, the poly-Si film 13 is patterned to form each extraction electrode, but in the etching process of patterning.

第3図(h)に示すように、U溝の両サイドにポリS1
膜13Cが残り、これが、U溝表面を横切るコレクタや
ベース引出し電極のポリSi膜13と導通して、ベース
・コレクタ間が短絡することとなる。
As shown in Figure 3(h), poly S1 is placed on both sides of the U groove.
The film 13C remains, which is electrically connected to the poly-Si film 13 of the collector and base extraction electrode that crosses the surface of the U-groove, resulting in a short circuit between the base and the collector.

次に、第2図(f)に示すように9図示しないパターニ
ングされたレジストをマスクとして、イオン注入により
、コレクタ引出し用のポリSi膜」3Aに燐(P)、及
び砒素(As)を順次導入し、ここでマスクとして用い
たレジストを除去し、同様にパタニングされたレジスト
をマスクとして外部ベース引出し用のポリSi膜13B
に硼素(B)を導入した後、ここでマスクとして用いた
レジストを除去するとともに、第3の5iJ4膜14を
除去する。
Next, as shown in FIG. 2(f), using a patterned resist (not shown) as a mask, phosphorus (P) and arsenic (As) are sequentially implanted into the poly-Si film 3A for extracting the collector by ion implantation. The resist used as a mask is removed, and a poly-Si film 13B for drawing out the external base is formed using a similarly patterned resist as a mask.
After introducing boron (B), the resist used as a mask is removed, and the third 5iJ4 film 14 is also removed.

次に、第2図(g)に示すように、 CVD法によりポ
リSi膜13A、 13Bを覆うようにSiO□膜16
を堆積し、RIEにより5102膜16.ポリSi膜1
3Bを選択的にエツチングして開口部を形成するととも
に、開口部内に半導体層3を露出させた後、熱酸化によ
り開口部内を酸化して5in2膜】7を形成した後、イ
オン注入により開口部内の3102膜17を介して、半
導体層3に内部ベース形成用の不純物を導入する。
Next, as shown in FIG. 2(g), a SiO□ film 16 is formed by CVD to cover the poly-Si films 13A and 13B.
5102 film 16. was deposited by RIE. Poly-Si film 1
After selectively etching 3B to form an opening and exposing the semiconductor layer 3 in the opening, the inside of the opening is oxidized by thermal oxidation to form a 5in2 film 7, and then the inside of the opening is etched by ion implantation. An impurity for forming an internal base is introduced into the semiconductor layer 3 through the 3102 film 17 .

次イテ、CVD法により5102膜18.ポリSi膜1
9を堆積し、RIEによりポリSi膜19.5102膜
18を選択的にエツチングして、エミッタ20の開口部
を形成するとともに、エミッタ20の開口部内に半導体
層3を露出させる。
Next step, 5102 film 18. by CVD method. Poly-Si film 1
9 is deposited, and the poly-Si film 19.5102 film 18 is selectively etched by RIE to form an opening for the emitter 20 and expose the semiconductor layer 3 within the opening of the emitter 20.

次いで、エミッタ20の開口部内の半導体層3上に発生
した5i02等の高抵抗層(自然酸化膜)を除去するた
めに、弗酸水溶液でエミッタ開口部内をクリーニング処
理する。
Next, in order to remove a high resistance layer (natural oxide film) such as 5i02 generated on the semiconductor layer 3 within the opening of the emitter 20, the inside of the emitter opening is cleaned with a hydrofluoric acid aqueous solution.

次に、 CVD法によりエミッタ開口部を覆うようにポ
リSi膜21を堆積するとともに、イオン注入によりポ
リSi膜21に砒素を導入し、RIEによりポリSi膜
21を選択的にエツチングしてエミッタ引出し用のポリ
Si膜21を形成した後、 RIBによりSiD□膜1
8を選択的にエツチングしてコレクタ引出し用ポリSi
膜13A、ベース引出し用ポリSi膜13B上の領域に
おいて、各々開口部を形成し、アニール処理することに
よりポリSi膜21.13A、 13Bから、各々不純
物を拡散して、エミッタ拡散層20.内部ベース拡散層
22.外部ベース拡散層23.コレクタ拡散層24を形
成し、ポリSi膜21及び開口部内のポリSi膜13A
Next, a poly-Si film 21 is deposited by CVD to cover the emitter opening, arsenic is introduced into the poly-Si film 21 by ion implantation, and the poly-Si film 21 is selectively etched by RIE to draw out the emitter. After forming the poly-Si film 21 for
8 is selectively etched to form poly-Si for the collector drawer.
Openings are formed in the regions above the film 13A and the poly-Si film 13B for leading out the base, and annealing is performed to diffuse impurities from the poly-Si films 21.13A and 13B, respectively, to form the emitter diffusion layer 20. Internal base diffusion layer 22. External base diffusion layer 23. A collector diffusion layer 24 is formed, and a poly-Si film 21 and a poly-Si film 13A in the opening are formed.
.

13Bと各々コンタクトを取るように開口部に窒化チタ
ン(TiN)からなるバリアメタル層25を形成した後
、バリアメタル層25とコンタクトを取るようにアルミ
ニウム・銅(Al−Cu)からなる金属層26を形成す
ることにより、第2図(g)に示すような半導体装置を
得る。
After forming a barrier metal layer 25 made of titanium nitride (TiN) in the openings so as to make contact with each of the barrier metal layers 13B, a metal layer 26 made of aluminum-copper (Al-Cu) is formed so as to make contact with the barrier metal layer 25. By forming this, a semiconductor device as shown in FIG. 2(g) is obtained.

ヒユーズROMでは、所望のセルを5例えばX座標とY
座標の二つのデコーダにより選択し所望のセルのバイポ
ーラトランジスタのベースとコレクタ間に高電圧を印加
し、U溝内側の多結晶シリコンシリコン膜13に過電流
を流して溶断することにより、ベースとコレクタ間を非
導通状態とすることができる。
In fuse ROM, select the desired cell by 5, for example, the X coordinate and Y coordinate.
A high voltage is applied between the base and collector of the bipolar transistor of the desired cell selected by the two coordinate decoders, and the base and collector are A non-conducting state can be established between the two.

また、マスクROMでは、ポリSi膜13のヒユーズを
形成後、所望のセルのバイポーラトランジスタのU溝内
側の多結晶シリコンシリコン膜13を選択的にエツチン
グして切断するか、或いは、レジスト等をマスクとして
、酸素雰囲気中などて酸化し、絶縁化することにより、
ベースとコレクタ間を非導通状態とすることがてきる。
In the mask ROM, after forming the poly-Si film 13 fuse, the polycrystalline silicon film 13 inside the U-groove of the bipolar transistor of a desired cell is selectively etched and cut, or a resist or the like is masked. By oxidizing and insulating in an oxygen atmosphere,
It is possible to bring the base and collector into a non-conducting state.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように9本発明によれば、U溝形成用のマ
スクとして用いたSi、N、膜の除去に際して、U溝上
部に残したポリSi膜の部分が、装置内の各トランジス
タに内蔵したヒユーズとして利用できる。
As explained above, according to the present invention, when the Si, N, and films used as masks for forming the U-groove are removed, the portion of the poly-Si film left on the upper part of the U-groove is embedded in each transistor in the device. It can be used as a fuse.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の原理説明図。 第2図は本発明の一実施例の工程順模式断面図。 第3図は本発明のU溝形成工程の模式断面図である。 図こおいて。 1はSi基板、     2は埋没層。 3は半導体層、    4は第1(7) 5jJa膜。 5′!フイールド5i02膜。 6は第2のSi3N4膜、7はU溝。 8はトレンチ内SiO+膜。 9はチャネルカット。 10はU情理め込み用のポリSi膜。 11はU溝カバーSiO□膜。 12は第3のSi3N4膜。 13は電極引出し用のポリSi膜。 14は第3のSi3N、膜、15は5102膜。 16はS’102膜、      17はSiO□膜。 18は5102膜、      19はポリSi膜。 20はエミッタ。 21はエミッタ電極用のポリSi膜。 22は内部ベース拡散層。 23は外部ベース拡散層。 24はコレクタ拡散層。[Brief explanation of drawings] FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of the present invention in the order of steps. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the U-groove forming step of the present invention. Figure here. 1 is a Si substrate, 2 is a buried layer. 3 is a semiconductor layer, and 4 is the first (7) 5jJa film. 5′! Field 5i02 membrane. 6 is the second Si3N4 film, and 7 is the U groove. 8 is the SiO+ film inside the trench. 9 is a channel cut. 10 is a poly-Si film for embedding U information. 11 is a U-groove cover SiO□ film. 12 is the third Si3N4 film. 13 is a poly-Si film for electrode extraction. 14 is the third Si3N film, and 15 is the 5102 film. 16 is S'102 film, 17 is SiO□ film. 18 is a 5102 film, 19 is a poly-Si film. 20 is the emitter. 21 is a poly-Si film for the emitter electrode. 22 is an internal base diffusion layer. 23 is an external base diffusion layer. 24 is a collector diffusion layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)半導体基板(1)上に形成されたベースとコレクタ
がU溝(7)表面内側に残存する多結晶シリコン膜(1
3)によって、導通状態になっているバイポーラトラン
ジスタを有するセルと、 所望の該セルを選択する手段と、 所望の該セルに相当する該バイポーラトランジスタの該
多結晶シリコン膜(13)を過電流により切断して非導
通状態とする手段を有する電圧印加手段とを有すること
を特徴とする半導体装置。 2)半導体基板(1)上にU溝(7)を設ける工程と、
該U溝(7)内表面を選択的に酸化して、二酸化シリコ
ン膜(8)を形成し、該U溝(7)内に多結晶シリコン
膜(10)を埋め込む工程と、 該U溝(7)上部の該多結晶シリコン膜(10)を酸化
して二酸化シリコン膜(11)とする工程と、該半導体
基板(1)上に多結晶シリコン膜(13)を全面に被覆
する工程と、 該多結晶シリコン膜(13)をパターニングして、ベー
ス及びコレクタ引出し電極を形成し、且つ、該U溝表面
の両側のみに該多結晶シリコン膜(13)を残す工程と
、 該残された多結晶シリコン膜(13)を選択的にエッチ
ングして切断することで、ベースとコレクタを非導通状
態にするセルを選択的に形成する工程とを含むことを特
徴とする半導体装置の製造方法。 3)半導体基板(1)上にU溝(7)を設ける工程と、
該U溝(7)内表面を選択的に酸化して、二酸化シリコ
ン膜(8)を形成し、該U溝(7)内に多結晶シリコン
膜(10)を埋め込む工程と、 該U溝(7)上部の該多結晶シリコン膜(10)を酸化
して二酸化シリコン膜(11)とする工程と、該半導体
基板(1)上に多結晶シリコン膜(13)を全面に被覆
する工程と、 該多結晶シリコン膜(13)をパターニングして、ベー
ス及びコレクタ引出し電極を形成し、且つ、該U溝表面
の両側のみに該多結晶シリコン膜(13)を残す工程と
、 該残された多結晶シリコン膜を選択的に酸化して、ベー
スとコレクタを非導通状態にするセルを選択的に形成す
る工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法
[Claims] 1) A polycrystalline silicon film (1) in which the base and collector formed on the semiconductor substrate (1) remain inside the surface of the U-groove (7).
3), a cell having a bipolar transistor in a conductive state, a means for selecting the desired cell, and a means for selecting the polycrystalline silicon film (13) of the bipolar transistor corresponding to the desired cell by an overcurrent. 1. A semiconductor device comprising: voltage application means having means for disconnecting to bring the device into a non-conductive state. 2) providing a U-groove (7) on the semiconductor substrate (1);
selectively oxidizing the inner surface of the U-groove (7) to form a silicon dioxide film (8), and burying a polycrystalline silicon film (10) in the U-groove (7); 7) oxidizing the upper polycrystalline silicon film (10) to form a silicon dioxide film (11); and covering the entire surface of the semiconductor substrate (1) with a polycrystalline silicon film (13); patterning the polycrystalline silicon film (13) to form base and collector extraction electrodes, and leaving the polycrystalline silicon film (13) only on both sides of the U-groove surface; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of selectively etching and cutting a crystalline silicon film (13) to selectively form a cell in which a base and a collector are brought into a non-conductive state. 3) providing a U-groove (7) on the semiconductor substrate (1);
selectively oxidizing the inner surface of the U-groove (7) to form a silicon dioxide film (8), and burying a polycrystalline silicon film (10) in the U-groove (7); 7) oxidizing the upper polycrystalline silicon film (10) to form a silicon dioxide film (11); and covering the entire surface of the semiconductor substrate (1) with a polycrystalline silicon film (13); patterning the polycrystalline silicon film (13) to form base and collector extraction electrodes, and leaving the polycrystalline silicon film (13) only on both sides of the U-groove surface; 1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of selectively oxidizing a crystalline silicon film to selectively form a cell in which a base and a collector are rendered non-conductive.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6927472B2 (en) * 2001-11-14 2005-08-09 International Business Machines Corporation Fuse structure and method to form the same

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