JPH05218205A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH05218205A
JPH05218205A JP4019614A JP1961492A JPH05218205A JP H05218205 A JPH05218205 A JP H05218205A JP 4019614 A JP4019614 A JP 4019614A JP 1961492 A JP1961492 A JP 1961492A JP H05218205 A JPH05218205 A JP H05218205A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ切断方式のヒューズ部を備えた冗長回
路を有する半導体装置の製造方法に関し、製造工程を簡
略化し製造手番の短縮を図ることを目的とする。 【構成】 ヒューズ部を含む冗長回路配線層上に層間絶
縁膜を介し且つヒューズ部上を避けてボンディングパッ
ドを有する配線を形成し、該ボンディングパッドを有す
る配線層上に表面保護絶縁膜を形成した後、ボンディン
グパッドの上部とヒューズ部の上部にエッチング用開孔
を有するマスク膜を表面保護絶縁膜上に形成して該表面
保護絶縁膜のドライエッチングを行い、ボンディングパ
ッド面が露出した時点で該ヒューズ部上の表面保護絶縁
膜のエッチング終点を検出し、更に引き続いて同一マス
クを介し所定のオーバエッチングを行うことにより、ヒ
ューズ部上の層間絶縁膜に該ヒューズ部との間に所定の
厚さの該層間絶縁膜を残す未貫通のヒューズ切断用開孔
を形成する工程を有するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ切断方式のヒュー
ズ部を備えた冗長回路を有する半導体装置の製造方法に
関する。
【0002】レーザ切断方式のヒューズ部を備えた冗長
回路を有する半導体装置においては、回路の上部を覆う
絶縁膜のヒューズ部の上部領域に、レーザによるヒュー
ズの切断効率を高めるためにヒューズ切断用の開孔が設
けられるが、このヒューズ切断用開孔は、ヒューズの切
断を確実にすると同時に半導体装置の耐湿性を確保する
目的のために底部に所定の厚さの絶縁膜を残した未貫通
の開孔であることが要求される。
【0003】そのため、上記絶縁膜の未貫通の開孔を、
底部に残す絶縁膜の膜厚を精度良く制御し、且つ可能な
限り簡略な工程で形成できる製造方法が望まれる。
【0004】
【従来の技術】従来のレーザ切断方式のヒューズを備え
た冗長回路を有する半導体装置の製造方法において、冗
長回路配線のヒューズ部上に設けるヒューズ切断用開孔
は、図4(a) 〜(e) 及び図5(a) 〜(e) の工程断面図を
参照して以下に示すような方法により形成されていた。
【0005】図4(a) 参照 即ち、下層の絶縁膜51上に例えば同層のポリシリコン(S
i)膜により、ヒューズ部52F を有する冗長回路配線及び
パッドパターン52P を有する主回路配線を形成する。
【0006】図4(b) 参照 次いで、上記配線形成面上に、最終的にヒューズ部52F
上を覆う絶縁膜になる厚さ 0.2〜0.5 μm程度の第1の
層間絶縁膜53A を形成し、次いでその上にアルミニウム
(Al)若しくはその合金等の配線材料からなる厚さ 200〜
500 Å程度のエッチングストッパ膜54を形成する。
【0007】図4(c) 参照 次いで、フォトエッチング手段により上記エッチングス
トッパ膜54をパターニングし、ヒューズ部52F の上部を
そのパターン52F よりも広い範囲で選択的に覆うエッチ
ングストッパ膜パターン54P を形成する。
【0008】図4(d) 参照 次いで、上記エッチングストッパ膜パターン54P 上を含
む第1の層間絶縁膜53A 上に、厚さ 0.8〜0.5 μm程度
の第2の層間絶縁膜53B を形成する。
【0009】なお、第2の層間絶縁膜53A と第2の層間
絶縁膜53B は、合わせて配線層間の層間絶縁膜53として
機能する。 図4(e) 参照 次いで、上記第2の層間絶縁膜53B 上に、前記パッドパ
ターン52P の上部領域に第1のエッチング窓56を有する
第1のマスク膜55を形成し、前記エッチング窓56を介し
選択エッチングを行って第2、第1の層間絶縁膜53B 、
53A にパッドコンタクト窓57を形成する。
【0010】図5(a) 参照 次いで、上記パッドコンタクト窓57上にAl若しくはその
合金等からなるボンディングパッド58を形成し、次いで
このボンディングパッド形成面上に厚さ 0.5〜1μm程
度の表面保護用絶縁膜(カバー絶縁膜)59を形成する。
【0011】図5(b) 参照 次いで、上記表面保護用絶縁膜59上に、前記ボンディン
グパッド58上に第2のエッチング窓61を有する第2のマ
スク膜60を形成し、前記第2のエッチング窓61を介しそ
の下部の表面保護絶縁膜59を選択的に除去して、表面保
護用絶縁膜59にボンディング窓62を形成する。
【0012】図5(c) 参照 次いで前記表面保護絶縁膜59上に、前記ヒューズ部52F
の上部に第3のエッチング窓64を有する第3のマスク膜
63を形成し、次いで第3のエッチング窓64を介しその下
部の表面保護用絶縁膜59を選択的にエッチング除去し、
次いで更にその下部の第2の層間絶縁膜53B を、下部の
エッチングストッパ膜パターン54P が表出するまで選択
的にエッチング除去する。
【0013】図5(d) 参照 次いで同じく第3のマスク膜63の第3のエッチング窓64
を介し、別のエッチングガスを用いてエッチングストッ
パ膜パターン54P の表出部を選択的にエッチング除去
し、ヒューズ部52F の被覆保護膜になる第1の層間絶縁
膜53A を表出させる。
【0014】図5(e) 参照 そして、上記第3のマスク膜63を除去することによっ
て、主回路配線に接続するボンディングパッド58上にワ
イヤボンディング用のボンディング窓62を有し、且つ冗
長回路配線のヒューズ部52F 上に、前記厚さ 0.2〜0.5
μm程度の第1の層間絶縁膜53A をヒューズ部52F との
間に有する未貫通のヒューズ切断用開孔65が形成されて
いた。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の方法
においては、工程説明で述べたように未貫通のヒューズ
切断用開孔65を形成するために、その上部の層間絶縁膜
を53A と53B との2層に分け、更にその中間にエッチン
グストッパ膜54を形成する工程及びそれをパターニング
する工程が含まれ、且つまたボンディング窓62とヒュー
ズ切断用開孔65の開口に別のマスクを用いること等によ
り、工程が複雑になり製造手番が長引くという問題があ
った。
【0016】そこで本発明は、製造工程を簡略化し、製
造手番の短縮を図ることを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は、レー
ザ切断方式のヒューズ部を備えた冗長回路を有する半導
体装置の製造方法において、該ヒューズ部を含む冗長回
路配線層上に一層若しくは複数層の層間絶縁膜を介し且
つ該ヒューズ部上を避けてボンディングパッドを有する
配線を形成し、該ボンディングパッドを有する配線層上
に表面保護絶縁膜を形成した後、該ボンディングパッド
の上部と該ヒューズ部の上部にエッチング用開孔を有す
るマスク膜を該表面保護絶縁膜上に形成して該表面保護
絶縁膜のドライエッチングを行い、該ボンディングパッ
ド面が露出した時点で該ヒューズ部上の表面保護絶縁膜
のエッチング終点を検出し、更に引き続いて同一マスク
を介し所定のオーバエッチングを行うことにより、該ヒ
ューズ部上の層間絶縁膜に該ヒューズ部との間に所定の
厚さの該層間絶縁膜を残す未貫通のヒューズ切断用開孔
を形成する工程を有する本発明による半導体装置の製造
方法によって達成される。
【0018】
【作用】図1(a) 〜(d) は本発明の原理説明用工程断面
図である。図において、1は下層の絶縁膜、2は上部か
ら2層目の配線層、2Fは冗長回路のヒューズ部、2Pは主
たる配線層のパッドパターン、3は層間絶縁膜、4はパ
ッドコンタクト窓、5は最上層の配線層、5Bはボンディ
ングパッド、6は表面保護絶縁膜、7はエッチングマス
ク、8Aは第1のエッチング窓、8Bは第2のエッチング
窓、9はボンディング窓、10はヒューズ切断用開孔を示
す。
【0019】本発明の方法においては、同図(a) に示す
ように、例えば冗長回路のヒューズ部2Fを上部から2層
目の配線層2で形成し、且つヒューズ部2Fと最上層のボ
ンディングパッド5Bを有する配線層5との間は層間絶縁
膜3のみで絶縁された構成とし、同図(b) に示すよう
に、最上層配線層5上を覆う表面保護絶縁膜(カバー絶
縁膜)6に前記ボンディングパッド5Bを表出するボンデ
ィング窓を形成する際に用いるエッチングマスク7に、
ボンディング窓形成用の第1のエッチング窓8Aに加えて
ヒューズ切断用開孔を形成するための第2のエッチング
窓8Bを設け、このエッチングマスクのエッチング窓8A及
び8Bを介してエッチングを行い、同図(c)に示すよう
に、ボンディングパッド5B面が表出した時点即ちボンデ
ィング窓9が開口した時点で表面保護絶縁膜6のエッチ
ング終点を検出する。そして同図(d)に示すように、更
にその儘のマスク7を用い第2のエッチング窓8Bを介し
て、予め求められたエッチングレートに基づいて所定の
オーバエッチングを行い、ヒューズ部2F上の層間絶縁膜
3に、ヒューズ部2Fとの間に所定の厚さの層間絶縁膜の
残膜3′を有する未貫通のヒューズ切断用開孔10を形成
するものである。
【0020】このようにすることにより、ヒューズ切断
用開孔形成に際してのエッチングストッパ膜パターンの
形成は不要になり、且つまたボンディング窓の形成とヒ
ューズ切断用開孔の形成とを、同じエッチングマスクを
用い同一のエッチング工程で同時に行なえるようになる
ので、製造工程は従来に比べ大幅に簡略化され、製造手
番の短縮が図れる。
【0021】
【実施例】以下本発明を一実施例について、図2(a) 〜
(e) 及び図3(a) 〜(c) に示す工程断面図を参照して具
体的に説明する。
【0022】図2(a) 参照 本発明の方法によりレーザ切断を行う冗長回路を具備す
る半導体装置のヒューズ切断用開孔を形成するに際して
は、従来通り例えば上部から2層目のポリシリコン配線
層2により冗長回路のヒューズ部2Fと主回路配線のパッ
ドパターン2Pを形成する。なお図中、1は下層の配線層
を示す。
【0023】図2(b) 参照 次いで本発明の方法においては、上記ヒューズ部2F及び
パッドパターン2Pの配設面上に燐珪酸ガラス(PSG)
等よりなる単層構造の厚さ1〜1.5 μm程度の層間絶縁
膜3を形成する。
【0024】図2(c) 参照 次いで従来通り通常のフォトリソグラフィ技術により、
上記層間絶縁膜3にパッドコンタクト窓4を形成し、従
来通りスパッタ及びパターニングの工程を経て、上記パ
ッドコンタクト窓4上にアルミニウム(Al)若しくはその
合金等からなる厚さ1〜2μm程度のボンディングパッ
ド5を形成する。
【0025】図2(d) 参照 次いで従来通り上記ボンディングパッド5形成面上に気
相成長(CVD)法により、例えばPSG膜と窒化シリ
コン(Si3N4)膜とからなる厚さ1〜1.5 μm程度の表面
保護絶縁膜(カバー絶縁膜)6を形成する。
【0026】図2(e) 参照 次いで本発明の方法においては、上記表面保護絶縁膜6
上に、前記ボンディングパッド5の上部にボンディング
窓形成用の第1のエッチング窓8Aを有し、且つ前記ヒュ
ーズ部2Fの上部にヒューズ切断用開孔形成用の第2のエ
ッチング窓8Bを有するレジストマスク7を形成する。
【0027】図3(a) 参照 次いで本発明の方法においては、上記レジストマスク7
のエッチング窓8A及び8Bを介し、弗素系のガスによるリ
アクティブイオンエッチング(RIE)処理を行う。そ
して通常の終点検出手段によりボンディングパッド5Bが
表出しボンディング窓9が開口した時点を終点として検
出する。この時点で、第2のエッチング窓8Bの下部の表
面保護絶縁膜6はほぼ完全に除去される。
【0028】図3(b) 参照 次いで本発明の方法においては更に引き続いて同じマス
ク7と同じエッチングガスを用い、予め求められたエッ
チングレートに基づいて所定の時間オーバエッチングを
行い、第2のエッチング窓8Bの下部の層間絶縁膜3を例
えば 0.5〜1μm程度エッチング除去し、ヒューズ部2F
上に厚さ 0.5μm程度の層間絶縁膜の残膜3′を有する
未貫通のヒューズ切断用開孔10を形成する。なお、この
オーバエッチングにおいて、第1のエッチング窓8Aの下
部は、ボンディングパッド5がストッパになるのでエッ
チングされることがない。
【0029】なおまた、前記ヒューズ切断用開孔10下部
の層間絶縁膜の残膜3′の厚さは、0.3〜1μm程度が
適切である。 図3(c) 参照 次いでレジストマスクを除去し、本発明によるヒューズ
切断用開孔10の形成が完了する。
【0030】なお上記実施例においては、冗長回路のヒ
ューズ部2Fをパッドパターン2Pと同層の上から2層目の
配線層(ポリシリコン配線層2)により形成する場合に
ついての本発明の適用について説明したが、本発明の適
用はヒューズ部が上から2層目以下の更に下層の配線層
によって形成される際にも同様に可能である。
【0031】
【発明の効果】以上実施例により説明したように本発明
によれば、冗長回路のヒューズ切断用開孔を形成する際
に、ヒューズ部上にエッチングストッパ膜を中間に挟ん
だ多層構造の層間絶縁膜を形成する必要がなく、更にボ
ンディングパッドを表出させるボンディング窓の形成と
ヒューズ切断用開孔の形成とを、一体のエッチングマス
クを用い同一のエッチング工程で同時に行うことができ
る。従って、従来行われていた層間絶縁膜を2層に分け
る工程、エッチングストッパパターンを形成する工程、
ヒューズ切断用開孔形成用の専用エッチングマスクを形
成する工程等が省略されるので、工程が大幅に簡略化さ
れる。
【0032】以上本発明によれば、ヒューズ切断用開孔
の形成工程が大幅に簡略化されるので、レーザ切断方式
の冗長回路を有する半導体装置の製造工程の簡略化及び
それに伴う製造手番の短縮が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の原理説明用工程断面図
【図2】 本発明の一実施例の工程断面図(その1)
【図3】 本発明の一実施例の工程断面図(その2)
【図4】 従来の方法の工程断面図(その1)
【図5】 従来の方法の工程断面図(その2)
【符号の説明】
1 下層の絶縁膜 2 上部から2層目の配線層 2F ヒューズ部 2P パッドパターン 3 層間絶縁膜 3′層間絶縁膜の残膜 4 パッドコンタクト窓 5 最上層の配線層 5B ボンディングパッド 6 表面保護絶縁膜(カバー絶縁膜) 7 エッチングマスク(レジストマスク) 8A 第1のエッチング窓 8B 第2のエッチング窓 9 ボンディング窓 10 ヒューズ切断用開孔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ切断方式のヒューズ部を備えた冗
    長回路を有する半導体装置の製造方法において、 該ヒューズ部を含む冗長回路配線層上に一層若しくは複
    数層の層間絶縁膜を介し且つ該ヒューズ部上を避けてボ
    ンディングパッドを有する配線を形成し、該ボンディン
    グパッドを有する配線層上に表面保護絶縁膜を形成した
    後、 該ボンディングパッドの上部と該ヒューズ部の上部にエ
    ッチング用開孔を有するマスク膜を該表面保護絶縁膜上
    に形成して該表面保護絶縁膜のドライエッチングを行
    い、該ボンディングパッド面が露出した時点で該ヒュー
    ズ部上の表面保護絶縁膜のエッチング終点を検出し、更
    に引き続いて同一マスクを介し所定のオーバエッチング
    を行うことにより、該ヒューズ部上の層間絶縁膜に該ヒ
    ューズ部との間に所定の厚さの該層間絶縁膜を残す未貫
    通のヒューズ切断用開孔を形成する工程を有することを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
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