JPH0590412A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH0590412A
JPH0590412A JP3249585A JP24958591A JPH0590412A JP H0590412 A JPH0590412 A JP H0590412A JP 3249585 A JP3249585 A JP 3249585A JP 24958591 A JP24958591 A JP 24958591A JP H0590412 A JPH0590412 A JP H0590412A
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JP
Japan
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layer
wiring layer
via hole
conductor
forming
Prior art date
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Withdrawn
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JP3249585A
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Japanese (ja)
Inventor
Junichi Yokoyama
淳一 横山
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor device and manufacturing method thereof which can form an antifuse in a via hole even if the via hole is miniaturized with regard to the structure and the manufacturing method of the antifuse formed in an integrated circuit. CONSTITUTION:This device is constituted so as to include the following parts. A first interconnection layer 8 is formed on a substrate 7. An interlayer insulating film 9 is formed by coating the first interconnection layer 8. A via hole 10 is formed in the interlayer insulating film on the first interconnection layer 8. An embedded conductor 11 containing high-melting-point metal is embedded in the via hole 10 in contact with the first interconnection layer 8 at the bottom part of the via hole 10. An amorphous semiconductor layer 12a is formed so as to cover the embedded conductor 11 in contact with the embedded layer conductor 11. A second interconnection layer 31 is formed on the amorphous semiconductor layer 12a.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 (目次) ・産業上の利用分野 ・従来の技術(図7) ・発明が解決しようとする課題 ・課題を解決するための手段 ・作用 ・実施例 (1)本発明の第1の実施例(図1,図2) (2)本発明の第2の実施例(図3) (3)本発明の第3の実施例(図4〜図6) ・発明の効果(Table of Contents) -Industrial field of application-Conventional technology (Fig. 7) -Problems to be solved by the invention-Means for solving the problems-Actions-Examples (1) First aspect of the present invention Embodiment (FIGS. 1 and 2) (2) Second embodiment of the present invention (FIG. 3) (3) Third embodiment of the present invention (FIGS. 4 to 6)

【0002】[0002]

【産業上の利用分野】本発明は、集積回路の中に形成さ
れる、アンチヒューズの素子構造及び製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device structure and manufacturing method of an antifuse formed in an integrated circuit.

【0003】書込み操作によって高抵抗の状態が低抵抗
の状態に変化するアンチヒューズは、数千ゲート以上の
規模を持つFPGA(Field Programmable Grate Arra
y)などのユーザープログラミング可能な論理デバイス
の論理セル、あるいはPROMのメモリセルなどを構成
するために集積回路の中に形成される。
An antifuse that changes from a high resistance state to a low resistance state by a write operation is an FPGA (Field Programmable Grate Arra) having a scale of several thousand gates or more.
formed in an integrated circuit to form a logic cell of a user programmable logic device such as y) or a memory cell of a PROM.

【0004】近年、FPGAなどの論理デバイスに対し
ても、高集積化および高速化の要求が強い。
In recent years, there is a strong demand for high integration and high speed for logic devices such as FPGAs.

【0005】[0005]

【従来の技術】図7に、従来例のアンチヒューズを含む
半導体論理集積回路装置の一例を示す。この例では、ア
ンチヒューズとしての非晶質半導体層が半導体基板上の
第1の配線層と第2の配線層との間に挟まれた構造とな
っている。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows an example of a semiconductor logic integrated circuit device including a conventional antifuse. In this example, an amorphous semiconductor layer as an antifuse is sandwiched between a first wiring layer and a second wiring layer on a semiconductor substrate.

【0006】図7において、1は不図示の半導体基板上
の下地絶縁膜、24は下地絶縁膜1上の第1の配線層
で、上層はTiW膜からなるバリア導電膜3が形成さ
れ、下層にAlとSi,Cu又はTi等との合金である導電体層
2が形成されている。26は第1の配線層24を被覆す
る層間絶縁膜、27は第1の配線層24上の層間絶縁膜
4に形成されたビアホール、4はビアホール27を被覆
し、かつビアホール27の底部の第1の配線層24に接
して選択的に形成された非晶質シリコン膜、5は非晶質
シリコン膜4を被覆するTiW膜からなるバリア導電
膜、6はバリア導電膜5上に形成された、Si,Cu又
はTiを含むAl合金膜からなる導電体層で、バリア導
電膜5と導電体層6とが第2の配線層25を構成する。
In FIG. 7, 1 is a base insulating film on a semiconductor substrate (not shown), 24 is a first wiring layer on the base insulating film 1, a barrier conductive film 3 made of a TiW film is formed on the upper layer, and a lower layer is formed. A conductor layer 2 made of an alloy of Al and Si, Cu, Ti, or the like is formed on the surface of. Reference numeral 26 is an interlayer insulating film that covers the first wiring layer 24, 27 is a via hole formed in the interlayer insulating film 4 on the first wiring layer 24, 4 is a via hole 27, and the first hole at the bottom of the via hole 27. 1 is an amorphous silicon film selectively formed in contact with the wiring layer 24, 5 is a barrier conductive film made of a TiW film covering the amorphous silicon film 4, and 6 is formed on the barrier conductive film 5. , A conductor layer made of an Al alloy film containing Si, Cu, or Ti, and the barrier conductive film 5 and the conductor layer 6 constitute the second wiring layer 25.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記の例では、第2の
配線層25の導電体層6はビアホール27の側壁で膜厚
が薄くなっている。すなわち、図中に示した膜厚aは、
平坦部での膜厚bより小さくなっている。いま、ビアホ
ール27の幅cが1.0μmであるとすると、a/b=
0.3程度、すなわち、段差被覆率(カバレッジ率)が
30%程度となる。さらに、幅cが0.8μm以下にな
ると、段差被覆率が更に小さくなり、導電体層6が途切
れてしまうこともある。
In the above example, the conductor layer 6 of the second wiring layer 25 is thin on the side wall of the via hole 27. That is, the film thickness a shown in the figure is
It is smaller than the film thickness b at the flat portion. If the width c of the via hole 27 is 1.0 μm, then a / b =
About 0.3, that is, the step coverage (coverage rate) is about 30%. Further, when the width c is 0.8 μm or less, the step coverage is further reduced, and the conductor layer 6 may be interrupted.

【0008】このように、幅cが1.0μm程度未満に
なると、スパッタリング法で形成する第2の配線層25
の信頼度が著しく低下する。たとえ、途切れることがな
くとも、段差被覆率が小さいため、エレクトロマイグレ
ーション耐量が小さい配線になってしまう。このため、
従来の技術では、サブミクロンルールで構成されている
ビアホール27内にアンチヒューズを形成することがで
きないという問題がある。
Thus, when the width c becomes less than about 1.0 μm, the second wiring layer 25 formed by the sputtering method.
Reliability is significantly reduced. Even if there is no discontinuity, the step coverage is small, resulting in a wiring having a small electromigration resistance. For this reason,
The conventional technique has a problem that the antifuse cannot be formed in the via hole 27 formed by the submicron rule.

【0009】本発明は、かかる問題点に鑑みて創作され
たもので、ビアホールが微細化された場合でも、ビアホ
ール内にアンチヒューズを形成することができる半導体
装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a semiconductor device capable of forming an antifuse in a via hole even when the via hole is miniaturized, and a manufacturing method thereof. To aim.

【0010】[0010]

【課題を達成するための手段】上記課題は、第1に、基
板上に形成された第1の配線層と、該第1の配線層を被
覆して形成された層間絶縁膜と、該第1の配線層上の層
間絶縁膜に形成されたビアホールと、前記ビアホールの
底部の第1の配線層に接して、該ビアホールに埋め込ま
れた高融点金属を含む埋込み導電体と、前記埋込み導電
体と接し、かつ前記埋込み導電体を被覆して形成された
非晶質半導体層と、該非晶質半導体層上に形成された第
2の配線層とを有することを特徴とする半導体装置によ
って達成され、第2に、基板上に形成された第1の配線
層と、該第1の配線層を被覆して形成された層間絶縁膜
と、該第1の配線層上の層間絶縁膜に形成されたビアホ
ールと、前記ビアホールの底部の第1の配線層に接し、
かつ該第1の配線層を被覆して形成された非晶質半導体
層と、前記非晶質半導体層に接し、かつ前記ビアホール
に埋め込まれた高融点金属を含む埋込み導電体と、前記
埋込み導電体に接して形成された第2の配線層とを有す
ることを特徴とする半導体装置によって達成され、第3
に、前記第1の配線層であって、第1の発明に記載の埋
込み導電体と接する層又は第2の発明に記載の非晶質半
導体層と接する層は、高融点金属を含むバリア導電体層
であることを特徴とする第1又は第2の発明に記載の半
導体装置によって達成され、第4に、前記第2の配線層
であって、第1の発明に記載の非晶質半導体層と接する
層又は第2の発明に記載の埋込み導電体と接する層は、
高融点金属を含むバリア導電体層であることを特徴とす
る第1,第2又は第3の発明に記載の半導体装置によっ
て達成され、第5に、電気的方法によって非晶質半導体
層を高抵抗状態から低抵抗状態へ変化させることが可能
な半導体装置の製造方法において、基板上に第1の配線
層を形成する工程と、前記第1の配線層の上に層間絶縁
膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜にビアホールを形
成する工程と、前記ビアホールの底部の第1の配線層に
接し、かつ該第1の配線層を被覆して高融点金属を含む
埋込み導電体を前記ビアホールの中に埋込む工程と、前
記埋込み導電体に接して非晶質半導体層を形成する工程
と、前記非晶質半導体層に接して第2の配線層を形成す
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
法によって達成され、第6に、電気的方法によって非晶
質半導体層を高抵抗状態から低抵抗状態へ遷移させるこ
とが可能な半導体装置を製造する方法において、基板上
に第1の配線層を形成する工程と、前記第1の配線層の
上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜にビ
アホールを形成する工程と、前記ビアホールの底部の第
1の配線層に接し、かつ該第1の配線層を被覆して非晶
質半導体層を形成する工程と、前記ビアホール内の非晶
質半導体層に接して高融点金属を含む埋込み導電体を前
記ビアホールの中に埋込む工程と、前記埋込み導電体に
接して第2の配線層を形成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によって達成され、第7
に、前記ビアホールの底部の第1の配線層上に前記埋込
み導電体を選択的に形成することにより、前記埋込み導
電体を前記ビアホールの中に埋込むことを特徴とする第
5又は第6の発明に記載の半導体装置の製造方法によっ
て達成され、第8に、化学気相成長(CVD)法により
導電膜を全面に形成した後、エッチバックすることによ
り、前記埋込み導電体を前記ビアホールの中に埋込むこ
とを特徴とする第5又は第6の発明に記載の半導体装置
の製造方法によって達成され、第9に、前記非晶質半導
体層をアニールする工程を有することを特徴とする第
5,第6,第7又は第8の発明に記載の半導体装置の製
造方法によって達成される。
The first object of the present invention is to provide a first wiring layer formed on a substrate, an interlayer insulating film formed by covering the first wiring layer, and A via hole formed in the interlayer insulating film on the first wiring layer, an embedded conductor containing a refractory metal embedded in the via hole, in contact with the first wiring layer at the bottom of the via hole, and the embedded conductor. And a second wiring layer formed on the amorphous semiconductor layer and an amorphous semiconductor layer formed in contact with the buried conductor and covering the buried conductor, and a second wiring layer formed on the amorphous semiconductor layer. Secondly, the first wiring layer formed on the substrate, the interlayer insulating film formed by covering the first wiring layer, and the interlayer insulating film formed on the first wiring layer. The via hole and the first wiring layer at the bottom of the via hole,
An amorphous semiconductor layer formed by covering the first wiring layer, an embedded conductor containing a refractory metal in contact with the amorphous semiconductor layer and embedded in the via hole, and the embedded conductive layer. And a second wiring layer formed in contact with the body.
In the first wiring layer, the layer in contact with the buried conductor according to the first invention or the layer in contact with the amorphous semiconductor layer according to the second invention is a barrier conductive film containing a refractory metal. A fourth aspect of the invention is achieved by the semiconductor device according to the first or second invention, which is a body layer, and fourthly, the amorphous semiconductor according to the first invention, which is the second wiring layer. The layer in contact with the layer or the layer in contact with the embedded conductor according to the second invention is
This is achieved by the semiconductor device according to the first, second or third invention, which is a barrier conductor layer containing a refractory metal. Fifth, the amorphous semiconductor layer is enhanced by an electrical method. In a method of manufacturing a semiconductor device capable of changing from a resistance state to a low resistance state, a step of forming a first wiring layer on a substrate, and a step of forming an interlayer insulating film on the first wiring layer. A step of forming a via hole in the interlayer insulating film, and a step of forming a buried conductor containing a refractory metal in contact with the first wiring layer at the bottom of the via hole and covering the first wiring layer with the via hole. And a step of forming an amorphous semiconductor layer in contact with the embedded conductor and a step of forming a second wiring layer in contact with the amorphous semiconductor layer. Achieved by a method of manufacturing a semiconductor device And sixth, in a method of manufacturing a semiconductor device capable of transitioning an amorphous semiconductor layer from a high resistance state to a low resistance state by an electrical method, the step of forming a first wiring layer on a substrate, A step of forming an interlayer insulating film on the first wiring layer, a step of forming a via hole in the interlayer insulating film, a step of contacting the first wiring layer at the bottom of the via hole, and the first wiring A layer to form an amorphous semiconductor layer, a step of embedding a buried conductor containing a refractory metal in the via hole in contact with the amorphous semiconductor layer in the via hole, and the buried conductive layer. And a step of forming a second wiring layer in contact with the body.
In the fifth or sixth aspect, the embedded conductor is embedded in the via hole by selectively forming the embedded conductor on the first wiring layer at the bottom of the via hole. Eighth achieved by the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. Eighth, a conductive film is formed on the entire surface by a chemical vapor deposition (CVD) method, and then etched back to remove the embedded conductor into the via hole. A fifth aspect of the present invention, which is achieved by the method of manufacturing a semiconductor device according to the fifth or sixth aspect of the present invention, characterized in that the step of annealing the amorphous semiconductor layer is performed. This is achieved by the method for manufacturing a semiconductor device according to the sixth, seventh or eighth invention.

【0011】[0011]

【作 用】本発明の半導体装置及び半導体装置の製造方
法によれば、第1及び第2の配線層間を接続するための
ビアホールに埋込み導電体が埋込まれているので、第2
の配線層が被覆しなければならない段差はほとんどな
い。このため、ビアホールの開口幅の寸法に関係なく、
第2の配線層のカバレージ率は常に80%程度以上を確
保することができるので、従来のような段差での第2の
配線層の途切れ等が生じない。これにより、サブミクロ
ンルール、あるいはハーフミクロン以下のルールで形成
されているビアホールを介して、第1及び第2の配線層
間にアンチヒューズとしての非晶質半導体層を形成する
ことが可能になる。
[Operation] According to the semiconductor device and the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, since the buried conductor is buried in the via hole for connecting the first and second wiring layers,
There is almost no step that must be covered by the wiring layer. Therefore, regardless of the size of the via hole opening width,
Since the coverage rate of the second wiring layer can always be kept at about 80% or more, the discontinuity or the like of the second wiring layer due to the conventional step does not occur. This makes it possible to form an amorphous semiconductor layer as an antifuse between the first and second wiring layers through the via hole formed in the submicron rule or the half micron rule or less.

【0012】特に、埋込み導電体が第1又は第2の配線
層と非晶質半導体層との間に介在し、かつ高融点金属を
含む導電体であるので、第1又は第2の配線層と非晶質
半導体層との間の相互拡散を防止することができる。従
って、製造工程上安定してアンチヒューズを形成するこ
とができる。
Particularly, since the buried conductor is a conductor interposed between the first or second wiring layer and the amorphous semiconductor layer and containing a refractory metal, the first or second wiring layer is formed. Mutual diffusion between the amorphous semiconductor layer and the amorphous semiconductor layer can be prevented. Therefore, the antifuse can be stably formed in the manufacturing process.

【0013】また、非晶質半導体層をアニールすること
により第1及び第2の配線間の高抵抗状態時での洩れ電
流を減らすことができる。
Further, by annealing the amorphous semiconductor layer, it is possible to reduce the leakage current in the high resistance state between the first and second wirings.

【0014】[0014]

【実施例】(1)第1の実施例 図1(a)〜(c),図2(d)〜(f)は本発明の第
1の実施例の半導体装置の製造方法について説明する断
面図である。
Embodiments (1) First Embodiment FIGS. 1A to 1C and 2D to 2F are sectional views for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. It is a figure.

【0015】まず、半導体基板と半導体基板上の下地絶
縁膜とからなる基板7の上に、スパッタ法により、S
i,Cu又はTiを含む膜厚約0.5μmのAl合金膜
を形成した後、パターニングし、第1の配線層8を形成
する。続いて、CVD法等によって、膜厚約1μmのP
SG膜からなる層間絶縁膜9を形成した後、不図示のレ
ジスト膜をパターニングし、レジストパターンを形成す
る。このレジストパターンをマスクとして層間絶縁膜9
をエッチングし、例えば開口幅約0.5 μmのビアホール
10を第1の配線層8上に形成する(図1(a))。
First, S is sputtered on a substrate 7 consisting of a semiconductor substrate and a base insulating film on the semiconductor substrate.
After forming an Al alloy film containing i, Cu or Ti and having a film thickness of about 0.5 μm, patterning is performed to form the first wiring layer 8. Then, by a CVD method or the like, a P
After forming the interlayer insulating film 9 made of the SG film, a resist film (not shown) is patterned to form a resist pattern. Interlayer insulating film 9 using this resist pattern as a mask
Is etched to form a via hole 10 having an opening width of about 0.5 μm on the first wiring layer 8 (FIG. 1A).

【0016】次に、WF6 等のWのハロゲン化物を含む
反応ガスを用いたCVD法により、ビアホール10の底
部の第1の配線層8上に選択的に形成し、ビアホール1
0内に埋込み部材11を埋め込む(図1(b))。
Next, the via hole 1 is selectively formed on the first wiring layer 8 at the bottom of the via hole 10 by the CVD method using a reaction gas containing a halide of W such as WF 6.
An embedding member 11 is embedded in 0 (FIG. 1 (b)).

【0017】次いで、膜厚約1000Åの非晶質シリコン層
(非晶質半導体層)12を全面に形成する。ところで、
その方法として、CVD法とスパッタリング法がある。
CVD法の場合、SiH4( シラン) あるいはSi2H6(ジ・シ
ラン) の還元反応によって非晶質シリコン層12を成長
させるが、成長温度は、400 〜500 ℃が適している。ま
た、スパッタリング法の場合は、シリコンからなるター
ゲットをAr等でスパッタリングすることにより、非晶
質シリコン層12を形成する。
Next, an amorphous silicon layer (amorphous semiconductor layer) 12 having a film thickness of about 1000 Å is formed on the entire surface. by the way,
As the method, there are a CVD method and a sputtering method.
In the case of the CVD method, the amorphous silicon layer 12 is grown by a reduction reaction of SiH 4 (silane) or Si 2 H 6 (disilane), and the growth temperature is preferably 400 to 500 ° C. In the case of the sputtering method, the amorphous silicon layer 12 is formed by sputtering a target made of silicon with Ar or the like.

【0018】次に、イオン注入法を用いて、ボロンやリ
ン,砒素等、III族またはV族の導電型不純物を非晶質
シリコン層12にドープする。このとき、イオン注入の
ドーズ量は、1014〜1016cm-2程度、注入エネルギー
はイオン種が非晶質シリコン層12を突き抜けない程度
とする(図1(c))。なお、イオン注入後にイオン種
の活性化アニールを行ってはならない。600℃程度以
上の熱処理を加えると、非晶質シリコン層12が多結晶
化して、抵抗が下がってしまうからである。また、場合
によれば、非晶質シリコン層12には導電型不純物をド
ープしなくてもよい。
Next, the amorphous silicon layer 12 is doped with an impurity of Group III or Group V conductivity type, such as boron, phosphorus, or arsenic, by ion implantation. At this time, the dose of ion implantation is about 10 14 to 10 16 cm −2 , and the implantation energy is such that ion species do not penetrate through the amorphous silicon layer 12 (FIG. 1C). It should be noted that activation annealing of ion species should not be performed after ion implantation. This is because if the heat treatment at about 600 ° C. or higher is applied, the amorphous silicon layer 12 is polycrystallized and the resistance is lowered. In some cases, the amorphous silicon layer 12 may not be doped with conductive impurities.

【0019】次に、フォトリソグラフィ法とドライエッ
チング法等とを用いて、全面に形成した非晶質シリコン
層12をパターニングすることにより、非晶質シリコン
層12aからなるアンチヒューズが完成する(図2
(d))。
Next, the amorphous silicon layer 12 formed on the entire surface is patterned by using the photolithography method and the dry etching method, thereby completing the antifuse made of the amorphous silicon layer 12a (see FIG. Two
(D)).

【0020】次いで、第2の配線層31を形成するため
に、先ず、膜厚約1000〜2000ÅのTiN膜またはTiW
膜からなるバリア導電体層13をスパッタ法により、全
面に堆積する(図2(e))。なお、このバリア導電体
層13は非晶質シリコン層12aが第2の配線層31の導
電体層14の中に溶出することを防ぐために形成され
る。
Next, in order to form the second wiring layer 31, first, a TiN film or TiW having a film thickness of about 1000 to 2000Å is formed.
A barrier conductor layer 13 made of a film is deposited on the entire surface by a sputtering method (FIG. 2E). The barrier conductor layer 13 is formed to prevent the amorphous silicon layer 12a from eluting into the conductor layer 14 of the second wiring layer 31.

【0021】次に、導電体層14となるSi,Cu又は
Tiを含む膜厚約0.5μmのAl合金膜を全面に形成
する。続いて、フォトリソグラフィ法とエッチング法等
とを用いて、導電体層14とバリア導電体層13とを同
時にパターニングすると、バリア導電体層13と導電体
層14とからなる第2の配線層31が形成される(図2
(f))。
Next, an Al alloy film containing Si, Cu or Ti and having a film thickness of about 0.5 μm to be the conductor layer 14 is formed on the entire surface. Then, the conductor layer 14 and the barrier conductor layer 13 are simultaneously patterned by using the photolithography method and the etching method, and the second wiring layer 31 including the barrier conductor layer 13 and the conductor layer 14 is formed. Are formed (Fig. 2
(F)).

【0022】以上のように、本発明の第1の実施例の半
導体装置においては、ビアホール10に埋込み導電体1
1が埋込まれているため、第2の配線層31が被覆しな
ければならない段差はほとんどない。このため、ビアホ
ール10の開口幅の寸法に関係なく、第2の配線層31
のカバレージ率は常に80%程度以上を確保することが
できるので、従来のような段差での第2の配線層31の
途切れ等が生じない。これにより、サブミクロンルー
ル、あるいはハーフミクロン以下のルールで形成されて
いるビアホールを介して、第1及び第2の配線層8,3
1間にアンチヒューズとしての非晶質シリコン層12aを
形成することが可能となる。
As described above, in the semiconductor device of the first embodiment of the present invention, the buried conductor 1 is embedded in the via hole 10.
Since 1 is buried, there is almost no step which the second wiring layer 31 has to cover. Therefore, regardless of the size of the opening width of the via hole 10, the second wiring layer 31
Since it is possible to always secure the coverage rate of about 80% or more, the discontinuity or the like of the second wiring layer 31 at the step like the conventional case does not occur. As a result, the first and second wiring layers 8 and 3 are formed through the via holes formed according to the submicron rule or the half micron rule or less.
It becomes possible to form the amorphous silicon layer 12a as an antifuse between the two.

【0023】特に、埋込み導電体11が第1の配線層8
と非晶質シリコン層12aとの間に介在し、かつタングス
テンからなる高融点金属であるので、第1の配線層8と
非晶質シリコン層12aとの間の相互拡散を防止すること
ができる。従って、製造工程上安定してアンチヒューズ
を形成することができる。
In particular, the buried conductor 11 is the first wiring layer 8
Between the first wiring layer 8 and the amorphous silicon layer 12a, it is possible to prevent mutual diffusion between the first wiring layer 8 and the amorphous silicon layer 12a. .. Therefore, the antifuse can be stably formed in the manufacturing process.

【0024】また、実験的に確かめられたところによる
と、非晶質シリコン層12aに導電型不純物が導入される
ことにより、導電型不純物が導入されない場合に比較し
て低抵抗状態時の抵抗値を小さくすることができる。更
に、非晶質シリコン層12aをアニールすることにより第
1及び第2の配線間の高抵抗状態時での洩れ電流を減ら
すことができる。以上により、総合的に半導体装置の電
気的特性の向上を図ることができる。
Further, it has been experimentally confirmed that the resistance value in the low resistance state is lower than that in the case where the conductivity type impurity is not introduced, because the conductivity type impurity is introduced into the amorphous silicon layer 12a. Can be made smaller. Further, by annealing the amorphous silicon layer 12a, the leakage current in the high resistance state between the first and second wirings can be reduced. As described above, it is possible to comprehensively improve the electrical characteristics of the semiconductor device.

【0025】次に、以上のようにして形成されたアンチ
ヒューズの使用方法について述べる。初期状態では、第
1の配線層8と第2の配線層31との間のアンチヒュー
ズの抵抗値は、100MΩ程度と高く、実質的にオープ
ン状態となっている。
Next, a method of using the antifuse formed as described above will be described. In the initial state, the resistance value of the antifuse between the first wiring layer 8 and the second wiring layer 31 is as high as about 100 MΩ, which means that the antifuse is substantially open.

【0026】次に、所定の箇所のアンチヒューズを導通
させるために、所定のアンチヒューズが存在する第1の
配線層8と第2の配線層31との間に、10V程度のパ
ルス電圧を印加すればよい。これにより、非晶質シリコ
ン層12aの結晶性の状態が変化してポリシリコン化し、
第1の配線層8と第2の配線層31との間の抵抗値は、
100Ω程度にまで小さくなる。
Next, in order to conduct the antifuse at a predetermined location, a pulse voltage of about 10 V is applied between the first wiring layer 8 and the second wiring layer 31 where the predetermined antifuse is present. do it. As a result, the crystalline state of the amorphous silicon layer 12a changes to become polysilicon,
The resistance value between the first wiring layer 8 and the second wiring layer 31 is
It becomes as small as 100Ω.

【0027】そして、いったんパルス電圧を印加した後
は、この抵抗値は下がらずに、半永久的に100Ω程度
のままである。すなわち、アンチヒューズに書き込みが
行われたことになり、第1の配線層8と第2の配線層3
1が電気的に導通する。このようにして、集積回路の中
に多数形成された配線層間のアンチヒューズを導通させ
ることにより所望の論理を実現できる。
After the pulse voltage is once applied, the resistance value does not decrease and remains approximately 100Ω semipermanently. In other words, it means that the antifuse is written, and the first wiring layer 8 and the second wiring layer 3
1 becomes electrically conductive. In this way, the desired logic can be realized by bringing the antifuses between the wiring layers formed in large numbers in the integrated circuit into conduction.

【0028】なお、アンチヒューズの電気的特性は、ア
ンチヒューズの形成条件をコントロールすることによ
り、例えば以下のようにコントロールできる。即ち、非
晶質シリコン層12aの膜厚を厚くすると、書込み電圧が
高くなる。例えば、膜厚1000Åで10Vの場合、1
300Åにすると、12Vになる。
The electrical characteristics of the antifuse can be controlled as follows, for example, by controlling the conditions for forming the antifuse. That is, if the thickness of the amorphous silicon layer 12a is increased, the writing voltage will be increased. For example, if the film thickness is 1000Å and 10V, 1
At 300Å, it becomes 12V.

【0029】また、非晶質シリコン層12aに不純物をド
ープすると書込み後の抵抗値が小さくなる。例えば、ノ
ンドープで120Ωの場合、リンをイオン注入すると、
90Ω程度になる。書込み後の抵抗値は、イオン注入す
るイオン種、ドーズ量を変えることによりコントロール
できる。
If the amorphous silicon layer 12a is doped with impurities, the resistance value after writing becomes small. For example, in the case of undoped 120 Ω, if phosphorus is ion-implanted,
It becomes about 90Ω. The resistance value after writing can be controlled by changing the ion species for ion implantation and the dose amount.

【0030】更に、書込み前の初期状態での漏れ電流を
小さくするために、非晶質シリコン層12aの形成後の任
意の時点でアニールすることが望ましい。その温度は、
250℃〜500℃程度、時間は15〜40粉程度、雰
囲気は窒素あるいは酸素あるいは水素あるいは窒素と水
素の混合雰囲気などである。アニール条件を調整するこ
とにより、漏れ電流を約2ケタ小さくすることが可能で
ある。なお、集積回路の形成プロセスには、通常、ウエ
ハを上記の条件でアニールする工程がもともと含まれて
いるのであるから、特別にアニール工程を追加する必要
はない。
Further, in order to reduce the leakage current in the initial state before writing, it is desirable to anneal at any time after forming the amorphous silicon layer 12a. That temperature is
The temperature is about 250 ° C. to 500 ° C., the time is about 15 to 40 powders, and the atmosphere is nitrogen or oxygen or hydrogen or a mixed atmosphere of nitrogen and hydrogen. By adjusting the annealing conditions, it is possible to reduce the leakage current by about 2 digits. Since the process of forming the integrated circuit usually includes the process of annealing the wafer under the above conditions, it is not necessary to add an additional annealing process.

【0031】(2)第2の実施例 図3に、本発明の第2の実施例を示す。第1の実施例と
異なるところは、第2の配線層の構造及び材質である。
即ち、第2の実施例では、第2の配線層23の材質とし
て、高融点金属としてのタングステン(W)を使用して
いる。従って、第2の配線層23の構造として、第1の
実施例のバリア導電体層13を省略できる。なぜなら
ば、非晶質シリコン層12aがWからなる第2の配線層2
3の中に溶出することがないからである。
(2) Second Embodiment FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is the structure and material of the second wiring layer.
That is, in the second embodiment, tungsten (W) as a refractory metal is used as the material of the second wiring layer 23. Therefore, as the structure of the second wiring layer 23, the barrier conductor layer 13 of the first embodiment can be omitted. Because the amorphous silicon layer 12a is made of W, the second wiring layer 2
This is because there is no elution in 3.

【0032】第2の配線層23を形成する場合、第1の
実施例の図2(d)の工程の後、CVD法、又は、スパ
ッタリング法によって全面に形成し、次にフォトリソグ
ラフィ法とエッチングによってパターニングする。な
お、図3の他の符号については、図1(a)〜(c),
図2(d)〜(f)と同じ符号で示すものは図1(a)
〜(c),図2(d)〜(f)と同じものを示す。
When forming the second wiring layer 23, after the step of FIG. 2D of the first embodiment, it is formed on the entire surface by the CVD method or the sputtering method, and then the photolithography method and the etching method. Patterning by. Note that the other reference numerals in FIG. 3 are similar to those in FIGS.
2 (d) to 2 (f) are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 (a).
2 (c) and 2 (d) to 2 (f).

【0033】なお、上記の第2の実施例では、第2の配
線層23の材質としてWを用いているが、モリブデン
(Mo)などの他の高融点金属を用いてもよい。 (3)第3の実施例 図4(a)〜(c),図5(d)〜(f),図6(g)
は、本発明の第3の実施例の半導体装置の製造方法につ
いて説明する断面図である。
Although W is used as the material of the second wiring layer 23 in the second embodiment, other refractory metal such as molybdenum (Mo) may be used. (3) Third Embodiment FIGS. 4A to 4C, 5D to 5F, and 6G.
[FIG. 6A] is a sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【0034】図6(g)はアンチヒューズの作成後の半
導体装置を示しているが、第1及び第2の実施例では、
埋込み導電体11が非晶質シリコン層12aの下に埋込ま
れているのに対し、第3の実施例では、埋込み導電体20
aが非晶質シリコン層19aの上に埋込まれている。即
ち、アンチヒューズは、非晶質シリコン層19aが第1の
配線層32を構成する導電体層15上のバリア導電体層
16と、第2の配線層33を構成する導電体層22下の
バリア導電体層21の下の埋込み導電体20aとに挟まれ
た構造になっていることである。
FIG. 6 (g) shows the semiconductor device after the antifuse is formed, but in the first and second embodiments,
While the buried conductor 11 is buried under the amorphous silicon layer 12a, the buried conductor 20 is buried in the third embodiment.
a is embedded on the amorphous silicon layer 19a. That is, in the anti-fuse, the amorphous silicon layer 19 a is formed on the conductor layer 15 on the conductor layer 15 forming the first wiring layer 32 and on the conductor layer 22 forming the second wiring layer 33. That is, the structure is sandwiched between the buried conductor 20a below the barrier conductor layer 21.

【0035】バリア導電体層16は、非晶質シリコン層
19aが、第1の配線層32を構成するAl合金からなる
導電体層15中へ溶出することを防ぐために必要であ
る。バリア導電体層21は非晶質シリコン層19aが、第
2の配線層33を構成するAl合金からなる導電体層2
2の中へ溶出するのを防ぐために必要である。
The barrier conductor layer 16 is an amorphous silicon layer.
It is necessary to prevent 19a from eluting into the conductor layer 15 made of an Al alloy that forms the first wiring layer 32. The barrier conductor layer 21 is made of an amorphous silicon layer 19a, and the conductor layer 2 is made of an Al alloy that constitutes the second wiring layer 33.
Required to prevent elution into 2.

【0036】次に、上記の半導体装置を作成するための
製造方法について説明する。まず、不図示の半導体基板
上の下地絶縁膜7の上に、膜厚約0.5μmのAl合金
膜と膜厚約1000℃〜2000ÅのTiN膜またはT
iW膜とを、スパッタリング法によって全面に順次形成
した後、フォトリソグラフィ法とエッチングによってパ
ターニングを行い、第1の配線層32を形成する。
Next, a manufacturing method for manufacturing the above semiconductor device will be described. First, an Al alloy film with a film thickness of about 0.5 μm and a TiN film with a film thickness of about 1000 ° C. to 2000 Å or T is formed on a base insulating film 7 on a semiconductor substrate (not shown).
An iW film is sequentially formed on the entire surface by a sputtering method, and then patterned by a photolithography method and etching to form a first wiring layer 32.

【0037】次に、CVD法等によって、膜厚約1μm
の層間絶縁膜17を全面に形成した後、フォトリソグラ
フィ法とエッチングによって、第1の配線層32上の層
間絶縁膜17にビアホール18を形成する(図4
(a))。
Next, a film thickness of about 1 μm is formed by the CVD method or the like.
After forming the inter-layer insulating film 17 on the entire surface, a via hole 18 is formed in the inter-layer insulating film 17 on the first wiring layer 32 by photolithography and etching (FIG. 4).
(A)).

【0038】次いで、非晶質シリコン層(非晶質半導体
層)19を全面に形成するが、その方法は、第1の実施
例に示した方法に従う(図4(b))。次に、CVD法
によってタングステン(W)膜20を全面に成長させ
る。ここでは、WF6 の分解による全面成長法(ブラン
ケット成長法)を用いる(図4(c))。
Next, an amorphous silicon layer (amorphous semiconductor layer) 19 is formed on the entire surface, and the method follows the method shown in the first embodiment (FIG. 4B). Next, the tungsten (W) film 20 is grown on the entire surface by the CVD method. Here, a blanket growth method (a blanket growth method) by decomposition of WF 6 is used (FIG. 4C).

【0039】次に、全面に形成されている非晶質シリコ
ン層19とW膜20とをエッチバックする。すなわち、
適当な時間の間、非晶質シリコン層19とW膜20とを
エッチングすることにより、層間絶縁膜17の上の非晶
質シリコン層19とW膜20とを完全に除去し、なおか
つ第1の配線層32の上のビアホール18には、非晶質
シリコン層19とW膜20とを残すのである。これによ
り、図5(d)に示しすように、ビアホール18内にW
膜20からなる埋込み導電体20aが埋込まれる。
Next, the amorphous silicon layer 19 and the W film 20 formed on the entire surface are etched back. That is,
By etching the amorphous silicon layer 19 and the W film 20 for an appropriate time, the amorphous silicon layer 19 and the W film 20 on the interlayer insulating film 17 are completely removed, and the first The amorphous silicon layer 19 and the W film 20 are left in the via hole 18 on the wiring layer 32. As a result, as shown in FIG.
A buried conductor 20a made of the film 20 is buried.

【0040】次に、第2の配線層33を形成するため
に、まず膜厚約1000℃〜2000ÅのTiN膜また
はTiW膜からなるバリア導電体層21を、スパッタリ
ング法によって全面に形成する。続いて、導電体層22
となる膜厚約0.5μmのAl合金膜をスパッタリング
法によって全面に形成し、パターニングすると半導体装
置が完成する。
Next, in order to form the second wiring layer 33, first, a barrier conductor layer 21 made of a TiN film or a TiW film having a film thickness of about 1000 ° C. to 2000 Å is formed on the entire surface by a sputtering method. Then, the conductor layer 22
A semiconductor device is completed by forming an Al alloy film having a thickness of about 0.5 μm on the entire surface by sputtering and patterning.

【0041】このようにして形成されたアンチヒューズ
の電気特性については、第1の実施例に示した内容と変
わるところはない。以上のように、本発明の第3の実施
例の半導体装置においては、ビアホール18に埋込み導
電体20aが埋込まれているため、ビアホール18の開口
幅の寸法に関係なく、第2の配線層33のカバレージ率
は常に80%程度以上を確保することができるので、従
来のような段差での第2の配線層33の途切れ等が生じ
ない。これにより、サブミクロンルール、あるいはハー
フミクロン以下のルールで形成されているビアホール1
8を介して、第1及び第2の配線層32,33間にアン
チヒューズとしての非晶質シリコン層19aを形成するこ
とが可能となる。
The electrical characteristics of the antifuse thus formed are the same as those shown in the first embodiment. As described above, in the semiconductor device of the third embodiment of the present invention, since the embedded conductor 20a is embedded in the via hole 18, the second wiring layer is formed regardless of the opening width of the via hole 18. Since the coverage rate of 33 can always be maintained at about 80% or more, the disconnection of the second wiring layer 33 due to the step difference as in the conventional case does not occur. As a result, the via hole 1 formed by the sub-micron rule or the half-micron rule or less
It is possible to form the amorphous silicon layer 19a as an anti-fuse between the first and second wiring layers 32 and 33 via the intermediate layer 8.

【0042】特に、第2の配線層33と非晶質シリコン
層19aとの間に介在する埋込み導電体20aがタングステ
ンからなる高融点金属であるので、第2の配線層33と
非晶質シリコン層19aとの間の相互拡散を防止すること
ができる。従って、製造工程上安定してアンチヒューズ
を形成することができる。
In particular, since the buried conductor 20a interposed between the second wiring layer 33 and the amorphous silicon layer 19a is a refractory metal made of tungsten, the second wiring layer 33 and the amorphous silicon are not formed. Mutual diffusion with the layer 19a can be prevented. Therefore, the antifuse can be stably formed in the manufacturing process.

【0043】また、非晶質シリコン層19aに導電型不純
物が導入されることにより、低抵抗状態時の抵抗値を小
さくすることができる。更に、非晶質シリコン層19aを
アニールすることにより第1及び第2の配線層32,3
3間の高抵抗状態時での洩れ電流を減らすことができ
る。以上により、総合的に半導体装置の電気的特性の向
上を図ることができる。
Further, by introducing a conductivity type impurity into the amorphous silicon layer 19a, the resistance value in the low resistance state can be reduced. Further, by annealing the amorphous silicon layer 19a, the first and second wiring layers 32 and 3 are formed.
It is possible to reduce the leakage current in the high resistance state between the three. As described above, it is possible to comprehensively improve the electrical characteristics of the semiconductor device.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上のように、本発明の半導体装置及び
半導体装置の製造方法によれば、非晶質半導体層と埋込
み導電体とを組合わせて、第1及び第2の配線層の接続
部にアンチヒューズを形成することにより、配線接続部
のビアホールの開口幅に関係なく、第2の配線層ののカ
バレージ率を良好に保つことができる。従って、ビアホ
ールがハーフミクロンルールあるいはハーフミクロン以
下のルールで構成されていても、その中にアンチヒュー
ズを組込むことが可能になる。
As described above, according to the semiconductor device and the method of manufacturing the semiconductor device of the present invention, the amorphous semiconductor layer and the buried conductor are combined to connect the first and second wiring layers. By forming the anti-fuse in the portion, the coverage ratio of the second wiring layer can be kept good regardless of the opening width of the via hole in the wiring connection portion. Therefore, even if the via hole is formed according to the half-micron rule or the half-micron rule or less, the antifuse can be incorporated therein.

【0045】特に、埋込み導電体が第1又は第2の配線
層と非晶質半導体層との間に介在し、かつ高融点金属を
含む導電体であるので、第1又は第2の配線層と非晶質
半導体層との間の相互拡散を防止することができる。従
って、製造工程上安定してアンチヒューズを形成するこ
とができる。
In particular, since the buried conductor is a conductor which is interposed between the first or second wiring layer and the amorphous semiconductor layer and contains a refractory metal, the first or second wiring layer is formed. Mutual diffusion between the amorphous semiconductor layer and the amorphous semiconductor layer can be prevented. Therefore, the antifuse can be stably formed in the manufacturing process.

【0046】以上のことから、本発明により、高集積か
つ高速のFPGA等ユーザプログラミング可能な論理デ
バイスを製造することが可能になる。
From the above, according to the present invention, it is possible to manufacture a user programmable logic device such as a highly integrated and high speed FPGA.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例について説明する断面図
(その1)である。
FIG. 1 is a sectional view (No. 1) for explaining a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例について説明する断面図
(その2)である。
FIG. 2 is a sectional view (No. 2) for explaining the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例について説明する断面図
である。
FIG. 3 is a cross-sectional view explaining a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例について説明する断面図
(その1)である。
FIG. 4 is a sectional view (No. 1) for explaining the third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例について説明する断面図
(その2)である。
FIG. 5 is a sectional view (No. 2) for explaining the third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例について説明する断面図
(その3)である。
FIG. 6 is a cross-sectional view (No. 3) explaining the third embodiment of the present invention.

【図7】従来例について説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,7 基板、 2,6 導電体層、 3,5,13,16,21 バリア導電体層、 4 非晶質シリコン層、 8 導電体層(第1の配線層)、 9,17,26 層間絶縁膜、 10,18,27 ビアホール、 11 埋込み導電体、 12,12a,19,19a 非晶質シリコン層(非晶質半
導体層)、 14,15,22 導電体層、 20 タングステン膜、 20a 埋込み層、 23,25,31,33 第2の配線層、 24,32 第1の配線層。
1, 7 substrate, 2, 6 conductor layer, 3, 5, 13, 16, 21 barrier conductor layer, 4 amorphous silicon layer, 8 conductor layer (first wiring layer), 9, 17, 26 Interlayer insulating film, 10, 18, 27 via hole, 11 buried conductor, 12, 12a, 19, 19a Amorphous silicon layer (amorphous semiconductor layer), 14, 15, 22 Conductor layer, 20 Tungsten film, 20a Buried layer, 23, 25, 31, 33 Second wiring layer, 24, 32 First wiring layer.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に形成された第1の配線層と、該
第1の配線層を被覆して形成された層間絶縁膜と、該第
1の配線層上の層間絶縁膜に形成されたビアホールと、
前記ビアホールの底部の第1の配線層に接して、該ビア
ホールに埋め込まれた高融点金属を含む埋込み導電体
と、前記埋込み導電体と接し、かつ前記埋込み導電体を
被覆して形成された非晶質半導体膜と、該非晶質半導体
膜上に形成された第2の配線層とを有することを特徴と
する半導体装置。
1. A first wiring layer formed on a substrate, an interlayer insulating film formed by covering the first wiring layer, and an interlayer insulating film formed on the first wiring layer. A beer hole,
A buried conductor containing a refractory metal embedded in the via hole in contact with the first wiring layer at the bottom of the via hole; and a non-contact layer formed in contact with the buried conductor and covering the buried conductor. A semiconductor device comprising: a crystalline semiconductor film; and a second wiring layer formed on the amorphous semiconductor film.
【請求項2】 基板上に形成された第1の配線層と、該
第1の配線層を被覆して形成された層間絶縁膜と、該第
1の配線層上の層間絶縁膜に形成されたビアホールと、
前記ビアホールの底部の第1の配線層に接し、かつ該第
1の配線層を被覆して形成された非晶質半導体層と、前
記非晶質半導体層に接し、かつ前記ビアホールに埋め込
まれた高融点金属を含む埋込み導電体と、前記埋込み導
電体に接して形成された第2の配線層とを有することを
特徴とする半導体装置。
2. A first wiring layer formed on a substrate, an interlayer insulating film formed to cover the first wiring layer, and an interlayer insulating film formed on the first wiring layer. A beer hole,
An amorphous semiconductor layer formed in contact with the first wiring layer at the bottom of the via hole and covering the first wiring layer, and in contact with the amorphous semiconductor layer and embedded in the via hole A semiconductor device comprising: an embedded conductor containing a refractory metal; and a second wiring layer formed in contact with the embedded conductor.
【請求項3】 前記第1の配線層であって、請求項1記
載の埋込み導電体と接する層又は請求項2記載の非晶質
半導体層と接する層は、高融点金属を含むバリア導電体
層であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載
の半導体装置。
3. The barrier conductor containing the refractory metal, wherein the first wiring layer is in contact with the buried conductor according to claim 1 or the layer is in contact with the amorphous semiconductor layer according to claim 2. It is a layer, The semiconductor device of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 前記第2の配線層であって、請求項1記
載の非晶質半導体層と接する層又は請求項2記載の埋込
み導電体と接する層は、高融点金属を含むバリア導電体
層であることを特徴とする請求項1,請求項2又は請求
項3に記載の半導体装置。
4. The barrier conductor which is the second wiring layer and which is in contact with the amorphous semiconductor layer according to claim 1 or is in contact with the buried conductor according to claim 2, It is a layer, The semiconductor device of Claim 1, Claim 2, or Claim 3 characterized by the above-mentioned.
【請求項5】 電気的方法によって非晶質半導体層を高
抵抗状態から低抵抗状態へ変化させることが可能な半導
体装置の製造方法において、 基板上に第1の配線層を形成する工程と、 前記第1の配線層の上に層間絶縁膜を形成する工程と、 前記層間絶縁膜にビアホールを形成する工程と、 前記ビアホールの底部の第1の配線層に接し、かつ該第
1の配線層を被覆して高融点金属を含む埋込み導電体を
前記ビアホールの中に埋込む工程と、 前記埋込み導電体に接して非晶質半導体層を形成する工
程と、 前記非晶質半導体層に接して第2の配線層を形成する工
程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. A method of manufacturing a semiconductor device capable of changing an amorphous semiconductor layer from a high resistance state to a low resistance state by an electrical method, the method comprising: forming a first wiring layer on a substrate; Forming an interlayer insulating film on the first wiring layer; forming a via hole in the interlayer insulating film; contacting the first wiring layer at the bottom of the via hole, and forming the first wiring layer A step of burying a buried conductor containing a refractory metal in the via hole, a step of forming an amorphous semiconductor layer in contact with the buried conductor, and a step of contacting with the amorphous semiconductor layer. And a step of forming a second wiring layer.
【請求項6】 電気的方法によって非晶質半導体層を高
抵抗状態から低抵抗状態へ遷移させることが可能な半導
体装置を製造する方法において、 基板上に第1の配線層を形成する工程と、 前記第1の配線層の上に層間絶縁膜を形成する工程と、 前記層間絶縁膜にビアホールを形成する工程と、 前記ビアホールの底部の第1の配線層に接し、かつ該第
1の配線層を被覆して非晶質半導体層を形成する工程
と、 前記ビアホール内の非晶質半導体層に接して高融点金属
を含む埋込み導電体を前記ビアホールの中に埋込む工程
と、 前記埋込み導電体に接して第2の配線層を形成する工程
とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. A method of manufacturing a semiconductor device capable of transitioning an amorphous semiconductor layer from a high resistance state to a low resistance state by an electrical method, the method comprising: forming a first wiring layer on a substrate; Forming an interlayer insulating film on the first wiring layer, forming a via hole in the interlayer insulating film, contacting the first wiring layer at the bottom of the via hole, and forming the first wiring A step of covering the layer to form an amorphous semiconductor layer, a step of contacting the amorphous semiconductor layer in the via hole with an embedded conductor containing a refractory metal in the via hole, and the embedded conductive layer. And a step of forming a second wiring layer in contact with the body, the method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項7】 前記ビアホールの底部の第1の配線層上
に前記埋込み導電体を選択的に形成することにより、前
記埋込み導電体を前記ビアホールの中に埋込むことを特
徴とする請求項5又は請求項6記載の半導体装置の製造
方法。
7. The embedded conductor is embedded in the via hole by selectively forming the embedded conductor on the first wiring layer at the bottom of the via hole. Alternatively, the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6.
【請求項8】 化学気相成長(CVD)法により導電膜
を全面に形成した後、エッチバックすることにより、前
記埋込み導電体を前記ビアホールの中に埋込むことを特
徴とする請求項5又は請求項6記載の半導体装置の製造
方法。
8. The embedded conductor is embedded in the via hole by etching back after forming a conductive film on the entire surface by a chemical vapor deposition (CVD) method. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6.
【請求項9】 前記非晶質半導体層をアニールする工程
を有することを特徴とする請求項5,請求項6,請求項
7又は請求項8記載の半導体装置の製造方法。
9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, further comprising a step of annealing the amorphous semiconductor layer.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5741731A (en) * 1994-12-19 1998-04-21 Yamaha Corporation Semiconductor device wired with fuse
JP2008010757A (en) * 2006-06-30 2008-01-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
US10056329B1 (en) 2017-05-02 2018-08-21 International Business Machines Corporation Programmable buried antifuse

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