JPH04307757A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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- JPH04307757A JPH04307757A JP3071351A JP7135191A JPH04307757A JP H04307757 A JPH04307757 A JP H04307757A JP 3071351 A JP3071351 A JP 3071351A JP 7135191 A JP7135191 A JP 7135191A JP H04307757 A JPH04307757 A JP H04307757A
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- Semiconductor Memories (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特に冗長ビットを有する半導体メモリ装置に用い
られるプログラム素子の溶断用ヒューズと製造方法に関
する。
関し、特に冗長ビットを有する半導体メモリ装置に用い
られるプログラム素子の溶断用ヒューズと製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体メモリ装置は急速に大容量
化が進展してきた。しかし、チップ当りの記憶容量が増
加するに伴ない、製造歩留りを実用水準以上に保つこと
が困難になり、冗長ビットを設けて歩留り向上を図る冗
長構成技術が採用されている。
化が進展してきた。しかし、チップ当りの記憶容量が増
加するに伴ない、製造歩留りを実用水準以上に保つこと
が困難になり、冗長ビットを設けて歩留り向上を図る冗
長構成技術が採用されている。
【0003】従来の冗長構成技術に用いられるプログラ
ム素子の溶断用ヒューズの製造方法について、図4,図
5を用いて説明する。図4(a)〜(c),および図5
は、従来の半導体装置の製造方法を説明するための工程
順の縦断面図,および平面図である。
ム素子の溶断用ヒューズの製造方法について、図4,図
5を用いて説明する。図4(a)〜(c),および図5
は、従来の半導体装置の製造方法を説明するための工程
順の縦断面図,および平面図である。
【0004】まず、p型シリコン基板301を酸化する
ことにより、2酸化シリコン膜302を厚さ約500n
m形成する。次に、多結晶シリコン膜304をCVD法
により堆積し、パターニングを行なって溶断用配線層を
形成する。その後、CVD法により、層間絶縁膜として
膜厚1μm程度の2酸化シリコン膜303を堆積する〔
図4(a)〕。続いて、コンタクトホール310を形成
し、膜厚1μm程度のアルミニウム膜を被着し、これを
パターニングしてアルミニウム配線305を形成し、他
の素子と接続する。その後、CVD法により膜厚1μm
程度の表面保護用の窒化シリコン膜306を堆積する〔
図4(b)〕。引き続いて、多結晶シリコン膜304か
らなる溶断用配線層上の窒化シリコン膜306を除去し
て開口部307を形成し、溶断用ヒューズを形成する〔
図4(c),図5〕。
ことにより、2酸化シリコン膜302を厚さ約500n
m形成する。次に、多結晶シリコン膜304をCVD法
により堆積し、パターニングを行なって溶断用配線層を
形成する。その後、CVD法により、層間絶縁膜として
膜厚1μm程度の2酸化シリコン膜303を堆積する〔
図4(a)〕。続いて、コンタクトホール310を形成
し、膜厚1μm程度のアルミニウム膜を被着し、これを
パターニングしてアルミニウム配線305を形成し、他
の素子と接続する。その後、CVD法により膜厚1μm
程度の表面保護用の窒化シリコン膜306を堆積する〔
図4(b)〕。引き続いて、多結晶シリコン膜304か
らなる溶断用配線層上の窒化シリコン膜306を除去し
て開口部307を形成し、溶断用ヒューズを形成する〔
図4(c),図5〕。
【0005】多結晶シリコン膜304からなる溶断用配
線層の溶断は、通常レーザー光の照射,あるいは大電流
を流して加熱することにより行なわれている。溶断用配
線層上の絶縁膜を薄くしておくと、溶断にレーザー光を
用いる場合にはレーザー光の照射量を少くでき,大電流
を用いる場合には電流を小さくできるので、表面保護膜
としての窒化シリコン膜306は除去しておく。
線層の溶断は、通常レーザー光の照射,あるいは大電流
を流して加熱することにより行なわれている。溶断用配
線層上の絶縁膜を薄くしておくと、溶断にレーザー光を
用いる場合にはレーザー光の照射量を少くでき,大電流
を用いる場合には電流を小さくできるので、表面保護膜
としての窒化シリコン膜306は除去しておく。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の溶断用ヒューズ
は溶断用配線層が多結晶シリコン膜等で形成されている
ため、他の素子に接続する金属配線との間に接続用のコ
ンタクトホールが必要であり、そのための専用の面積が
必要なため面積が大きくなるという問題があり、半導体
装置を高集積化する妨げになるという欠点があった。
は溶断用配線層が多結晶シリコン膜等で形成されている
ため、他の素子に接続する金属配線との間に接続用のコ
ンタクトホールが必要であり、そのための専用の面積が
必要なため面積が大きくなるという問題があり、半導体
装置を高集積化する妨げになるという欠点があった。
【0007】また、溶断用配線層上の絶縁膜は薄い方が
望ましいが、溶断用配線層上の絶縁膜は表面保護膜,層
間絶縁膜の2種類の絶縁膜が厚く存在し、確実に除去す
るためには専用の製造工程が必要となる。さらに、アル
ミニウム配線と溶断用配線層との接続のための製造工程
等が必要となるため、製造工程がより長く,複雑になる
という欠点があった。
望ましいが、溶断用配線層上の絶縁膜は表面保護膜,層
間絶縁膜の2種類の絶縁膜が厚く存在し、確実に除去す
るためには専用の製造工程が必要となる。さらに、アル
ミニウム配線と溶断用配線層との接続のための製造工程
等が必要となるため、製造工程がより長く,複雑になる
という欠点があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
導電体薄膜,およびアルミニウムを主成分とする前記導
電体薄膜より低抵抗な金属薄膜が積層されてなる金属配
線を有する半導体装置において、前記金属配線の所定部
分の前記金属薄膜が除去されて溶断用配線層を構成して
いる。
導電体薄膜,およびアルミニウムを主成分とする前記導
電体薄膜より低抵抗な金属薄膜が積層されてなる金属配
線を有する半導体装置において、前記金属配線の所定部
分の前記金属薄膜が除去されて溶断用配線層を構成して
いる。
【0009】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
半導体基板の一主表面に導電体薄膜,およびアルミニウ
ムを主成分とする前記導電体薄膜より低抵抗な金属薄膜
からなる2層膜を被着し、2層膜を所定の形状に加工し
て金属配線を形成する工程と、全面に絶縁膜を被着する
工程と、金属配線上の所定領域の絶縁膜を除去して開口
部を形成する工程と、開口部における金属薄膜を選択的
に除去する工程と、を有している。
半導体基板の一主表面に導電体薄膜,およびアルミニウ
ムを主成分とする前記導電体薄膜より低抵抗な金属薄膜
からなる2層膜を被着し、2層膜を所定の形状に加工し
て金属配線を形成する工程と、全面に絶縁膜を被着する
工程と、金属配線上の所定領域の絶縁膜を除去して開口
部を形成する工程と、開口部における金属薄膜を選択的
に除去する工程と、を有している。
【0010】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1(a)〜(c),図2は本発明の第1の実施例
を説明するための工程順の縦断面図,平面図である。
る。図1(a)〜(c),図2は本発明の第1の実施例
を説明するための工程順の縦断面図,平面図である。
【0011】まず、p型シリコン基板101を酸化する
ことにより、膜厚約500nmの2酸化シリコン膜10
2を形成する。次に、CVD法により、膜厚1μm程度
の2酸化シリコン膜103を堆積する。その後、スパッ
タ法を用いて膜厚約100nmの窒化チタニウム膜10
4,および膜厚約1μmのアルミニウム膜105を順次
被着し、窒化チタニウム膜104,アルミニウム膜10
5からなる2層膜をパターニングして金属配線を形成す
る〔図1(a)〕。なお、アルミニウム膜105の代り
にシリコン,銅等を含むアルミニウム膜を用いてもよい
。
ことにより、膜厚約500nmの2酸化シリコン膜10
2を形成する。次に、CVD法により、膜厚1μm程度
の2酸化シリコン膜103を堆積する。その後、スパッ
タ法を用いて膜厚約100nmの窒化チタニウム膜10
4,および膜厚約1μmのアルミニウム膜105を順次
被着し、窒化チタニウム膜104,アルミニウム膜10
5からなる2層膜をパターニングして金属配線を形成す
る〔図1(a)〕。なお、アルミニウム膜105の代り
にシリコン,銅等を含むアルミニウム膜を用いてもよい
。
【0012】続いて、CVD法により、膜厚1μm程度
の表面保護膜としての窒化シリコン膜106を堆積する
。次に、溶断用配線層形成領域上の窒化シリコン膜10
6をエッチング除去し、開口部107を形成する。 〔図1(b),図2〕。なおこの後、開口部107に露
呈したアルミニウム膜105をマスクにして、窒化チタ
ニウム膜104をアンダーカットしてもよい。これによ
り、この部分での抵抗値はさらに高くなる。
の表面保護膜としての窒化シリコン膜106を堆積する
。次に、溶断用配線層形成領域上の窒化シリコン膜10
6をエッチング除去し、開口部107を形成する。 〔図1(b),図2〕。なおこの後、開口部107に露
呈したアルミニウム膜105をマスクにして、窒化チタ
ニウム膜104をアンダーカットしてもよい。これによ
り、この部分での抵抗値はさらに高くなる。
【0013】引き続いて、開口部107に露呈したアル
ミニウム膜105を、例えば燐酸を主成分とする溶液で
、選択的にエッチング除去する。これにより、開口部1
07には窒化チタニウム膜104により構成された溶断
用配線層108が形成される〔図1(c),図2〕。
ミニウム膜105を、例えば燐酸を主成分とする溶液で
、選択的にエッチング除去する。これにより、開口部1
07には窒化チタニウム膜104により構成された溶断
用配線層108が形成される〔図1(c),図2〕。
【0014】本実施例は、溶断用配線層108の部分を
窒化チタニウム膜104により構成することにより、膜
厚が薄く,かつ溶断用ヒューズとしての抵抗値のばらつ
きのすくない溶断用配線層が得られる。
窒化チタニウム膜104により構成することにより、膜
厚が薄く,かつ溶断用ヒューズとしての抵抗値のばらつ
きのすくない溶断用配線層が得られる。
【0015】なお、本実施例において、金属配線がアル
ミニウム膜105の下に窒化チタニウム膜104等を敷
いて構成されているのは、窒化チタニウム膜104等が
下層配線とのバリアメタルとして機能するとともにスト
レスマイグレーション耐性を向上させるためである。こ
のような通常の金属配線の一部を加工することにより溶
断用配線として流用することが可能となる。この構造の
採用により、製造に際しては複雑な工程を設けること無
しに溶断用配線を得ることができる。また、本実施例に
よる溶断用配線は溶断用ヒューズとして用いる以外に、
抵抗配線として用いることもできる。
ミニウム膜105の下に窒化チタニウム膜104等を敷
いて構成されているのは、窒化チタニウム膜104等が
下層配線とのバリアメタルとして機能するとともにスト
レスマイグレーション耐性を向上させるためである。こ
のような通常の金属配線の一部を加工することにより溶
断用配線として流用することが可能となる。この構造の
採用により、製造に際しては複雑な工程を設けること無
しに溶断用配線を得ることができる。また、本実施例に
よる溶断用配線は溶断用ヒューズとして用いる以外に、
抵抗配線として用いることもできる。
【0016】図3は本発明の第2の実施例を説明するた
めの縦断面図である。本実施例と第1の実施例との違い
は導電体膜の構成にあり、本実施例では窒化チタニウム
膜とチタニウム膜との積層膜から構成されている。
めの縦断面図である。本実施例と第1の実施例との違い
は導電体膜の構成にあり、本実施例では窒化チタニウム
膜とチタニウム膜との積層膜から構成されている。
【0017】まず、第1の実施例と同様の製造方法によ
り、p型シリコン基板201表面に熱酸化による2酸化
シリコン膜202,CVD法による2酸化シリコン膜2
03を形成する。次に、スパッタ法により、膜厚約50
nmのチタニウム膜209,膜厚約100nmの窒化チ
タニウム膜204,膜厚約1μmのアルミニウム膜20
5を順次被着し、チタニウム膜209並びに窒化チタニ
ウム膜204からなる積層導電体膜,およびこの積層導
電体膜並びにアルミニウム膜205からなる3層構造の
膜を形成する。その後、第1の実施例と同様に、CVD
法により膜厚1μm程度の表面保護膜としての窒化シリ
コン膜206を堆積し、溶断用配線層形成領域上の窒化
シリコン膜206をエッチング除去して開口部207を
形成し、開口部207に露呈したアルミニウム膜205
を選択的にエッチング除去する。これにより、開口部2
07には窒化チタニウム膜204,チタニウム膜209
により構成された溶断用配線層208が形成される。
り、p型シリコン基板201表面に熱酸化による2酸化
シリコン膜202,CVD法による2酸化シリコン膜2
03を形成する。次に、スパッタ法により、膜厚約50
nmのチタニウム膜209,膜厚約100nmの窒化チ
タニウム膜204,膜厚約1μmのアルミニウム膜20
5を順次被着し、チタニウム膜209並びに窒化チタニ
ウム膜204からなる積層導電体膜,およびこの積層導
電体膜並びにアルミニウム膜205からなる3層構造の
膜を形成する。その後、第1の実施例と同様に、CVD
法により膜厚1μm程度の表面保護膜としての窒化シリ
コン膜206を堆積し、溶断用配線層形成領域上の窒化
シリコン膜206をエッチング除去して開口部207を
形成し、開口部207に露呈したアルミニウム膜205
を選択的にエッチング除去する。これにより、開口部2
07には窒化チタニウム膜204,チタニウム膜209
により構成された溶断用配線層208が形成される。
【0018】本実施例では、下層配線,他の素子と金属
配線との間の接続において、第1の実施例よりコンタク
ト抵抗を低減することができる。
配線との間の接続において、第1の実施例よりコンタク
ト抵抗を低減することができる。
【0019】なお、第1,および第2の実施例は窒化チ
タニウム膜,および窒化チタニウム膜並びにチタニウム
膜からなる積層膜を用いたが、本発明はこれらに限定さ
れるものではない。例えば、モリブデン膜,タングステ
ン膜,モリブデンシリサイド膜,タングステンシリサイ
ド膜,およびこれらの複合膜,およびこれらと多結晶シ
リコン膜との複合膜等においても、本発明を適用できる
ころは明かである。
タニウム膜,および窒化チタニウム膜並びにチタニウム
膜からなる積層膜を用いたが、本発明はこれらに限定さ
れるものではない。例えば、モリブデン膜,タングステ
ン膜,モリブデンシリサイド膜,タングステンシリサイ
ド膜,およびこれらの複合膜,およびこれらと多結晶シ
リコン膜との複合膜等においても、本発明を適用できる
ころは明かである。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、導電体薄
膜,およびアルミニウムを主成分とする前記導電体薄膜
より低抵抗な金属薄膜が積層されてなる金属配線におい
て、一部領域の低抵抗金属薄膜を除去することにより金
属配線に接続された溶断用配線を形成しているため、金
属配線と溶断用配線との接続のための占有面積は不要と
なり、相対的に半導体装置の面積を縮小することになり
、半導体装置の高集積化に対しての妨げとはならない。
膜,およびアルミニウムを主成分とする前記導電体薄膜
より低抵抗な金属薄膜が積層されてなる金属配線におい
て、一部領域の低抵抗金属薄膜を除去することにより金
属配線に接続された溶断用配線を形成しているため、金
属配線と溶断用配線との接続のための占有面積は不要と
なり、相対的に半導体装置の面積を縮小することになり
、半導体装置の高集積化に対しての妨げとはならない。
【0021】また、溶断用配線の製造に際しては複雑の
工程を必要としなくなり、低いパワーのレーザー光,少
ない電流値で溶断用配線での溶断が可能となる。
工程を必要としなくなり、低いパワーのレーザー光,少
ない電流値で溶断用配線での溶断が可能となる。
【図1】本発明の第1の実施例を説明するための工程順
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図2】本発明の第1の実施例を説明するための平面図
である。
である。
【図3】本発明の第2の実施例を説明するための縦断面
図である。
図である。
【図4】従来の半導体装置を説明するための工程順の縦
断面図である。
断面図である。
【図5】従来の半導体装置を説明するための平面図であ
る。
る。
101,201,301 p型シリコン基板10
2,103,202,203,302,303
2酸化シリコン膜 104,204 窒化チタニウム膜105,20
5,305 アルミニウム膜106,206,3
06 窒化シリコン膜107,207,307
開口部108,208 溶断用配線層 209 チタニウム膜 304 多結晶シリコン膜 310 コンタクトホール
2,103,202,203,302,303
2酸化シリコン膜 104,204 窒化チタニウム膜105,20
5,305 アルミニウム膜106,206,3
06 窒化シリコン膜107,207,307
開口部108,208 溶断用配線層 209 チタニウム膜 304 多結晶シリコン膜 310 コンタクトホール
Claims (10)
- 【請求項1】 導電体薄膜,およびアルミニウムを主
成分とする前記導電体薄膜より低抵抗な金属薄膜が積層
されてなる金属配線を有する半導体装置において、前記
金属配線の所定部分の前記金属薄膜が除去されて、溶断
用配線層が構成されることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 前記溶断用配線層における前記導電体
薄膜の幅が、前記積層された前記金属配線における前記
導電体薄膜の幅より狭いことを特徴とする請求項1記載
の半導体装置。 - 【請求項3】 前記導電体薄膜が高融点金属薄膜であ
ることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項4】 前記導電体薄膜が高融点金属の化合物
からなる薄膜であることを特徴とする請求項1記載の半
導体装置。 - 【請求項5】 前記導電体薄膜が、多結晶半導体薄膜
,高融点金属薄膜,および高融点金属の化合物からなる
薄膜の少なくとも2層からなる積層膜であることを特徴
とする請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項6】 半導体基板の一主表面に導電体薄膜,
およびアルミニウムを主成分とする前記導電体薄膜より
低抵抗な金属薄膜からなる2層膜を被着し、前記2層膜
を所定の形状に加工して金属配線を形成する工程と、全
面に絶縁膜を被着する工程と、前記金属配線上の所定領
域の前記絶縁膜を除去して開口部を形成する工程と、前
記開口部における前記金属薄膜を選択的に除去する工程
と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】 前記金属配線上の所定領域の前記絶縁
膜を除去して開口部を形成し、前記金属薄膜をマスクに
して前記導電体薄膜をアンダーカットする工程を有する
ことを特徴とする請求項6記載の半導体装置の製造方法
。 - 【請求項8】 前記導電体薄膜が高融点金属薄膜であ
ることを特徴とする請求項6記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項9】 前記導電体薄膜が高融点金属の化合物
からなる薄膜であることを特徴とする請求項6記載の半
導体装置の製造方法。 - 【請求項10】 前記導電体薄膜が、多結晶半導体薄
膜,高融点金属薄膜,および高融点金属の化合物からな
る薄膜の少なくとも2層からなる積層膜であることを特
徴とする請求項6記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3071351A JPH04307757A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3071351A JPH04307757A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04307757A true JPH04307757A (ja) | 1992-10-29 |
Family
ID=13457990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3071351A Pending JPH04307757A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04307757A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005251183A (ja) * | 2004-02-06 | 2005-09-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置、icカード、icタグ、rfid、トランスポンダ、紙幣、有価証券、パスポート、電子機器、バッグ及び衣類 |
US7946503B2 (en) | 2004-02-06 | 2011-05-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
-
1991
- 1991-04-04 JP JP3071351A patent/JPH04307757A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005251183A (ja) * | 2004-02-06 | 2005-09-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置、icカード、icタグ、rfid、トランスポンダ、紙幣、有価証券、パスポート、電子機器、バッグ及び衣類 |
US7946503B2 (en) | 2004-02-06 | 2011-05-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
US8430326B2 (en) | 2004-02-06 | 2013-04-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
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