JPH11260922A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH11260922A
JPH11260922A JP6288798A JP6288798A JPH11260922A JP H11260922 A JPH11260922 A JP H11260922A JP 6288798 A JP6288798 A JP 6288798A JP 6288798 A JP6288798 A JP 6288798A JP H11260922 A JPH11260922 A JP H11260922A
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JP
Japan
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insulating film
film
fuse
fluorine
metal wiring
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Application number
JP6288798A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Sudo
章 須藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To protect fuses from corrosion damage even if fluorine is added to reduce permittivity, by forming a first insulating film having metal wirings, a protective film formed thereon, and a second insulating film formed further thereon and containing fluorine. SOLUTION: Fuses 12 are formed at predetermined positions in an insulating film 5 with fluorine added thereto on a semiconductor substrate 4. A nitride film 7 is formed on the insulating film 5 and an insulating film 13 with fluorine added thereto is formed thereon. Metal wirings 8 are formed at predetermined positions in the insulating film 13, and a nitride film 10 and a polyimide 11 are laminated on the insulating film 13. An aperture 14 is made to easily melt the fuses 12 with a laser. Therefore, when fluorine is added to the insulating film to reduce permittivity, the nitride film 7 formed over the fuses 12 can protect the fuses 12 made of metal from corrosion damage.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本願発明はフューズの信頼性
に関するもので、特にフューズの腐食を防止するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to fuse reliability and, more particularly, to preventing fuse corrosion.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体素子のサイズが微細化さ
れ、一つの半導体チップ内に形成される半導体素子の数
が多くなっている。この為、半導体素子の不良や配線間
の短絡等の欠陥も多くなっており、製品の歩留まりを悪
化させている。これを解決する為に、DRAM等の半導
体記憶装置では冗長回路技術が実用化されてきた。冗長
回路技術とは、本来使用されるはずのワード線又はビッ
ト線に接続されたメモリセルに欠陥があった場合、その
ワード線を使用せず予め幾つか用意された予備のワード
線を使用する為の技術を言う。
2. Description of the Related Art In recent years, the size of semiconductor elements has been reduced, and the number of semiconductor elements formed in one semiconductor chip has increased. For this reason, defects such as a defect of a semiconductor element and a short circuit between wirings are increasing, which deteriorates product yield. In order to solve this, a redundant circuit technology has been put to practical use in a semiconductor memory device such as a DRAM. Redundant circuit technology means that if a memory cell connected to a word line or a bit line that is supposed to be used has a defect, a spare word line prepared in advance is used instead of using the word line. Technology for

【0003】欠陥のあるメモリセルに接続されたワード
線を選択しない様にする為には配線の一部を予め切断し
ておけば良い。配線の切断にはレーザーによるヒューズ
溶断が多く用いられている。
In order not to select a word line connected to a defective memory cell, a part of the wiring may be cut in advance. Fusing by a laser is often used for cutting the wiring.

【0004】図11にフューズ部分の上面図を示してい
る。図11に示した様に、配線101はコンタクト10
7を介してフューズ114に接続されている。また、フ
ューズ114はコンタクト109を介して配線102に
接続されている。また、配線103はコンタクト107
を介してフューズ115に接続され、更にコンタクト1
11を介して配線104に接続される。また、配線10
5はコンタクト112を介してフューズ116に接続さ
れ、更にコンタクト113を介して配線106に接続さ
れる。また、図12にフューズ114〜116部分の拡
大図を示した。図12に示した様に、フューズ114〜
116にはレーザーで溶断しやすい様に細い部分があ
る。また、フューズは不良のメモリセルに接続されたワ
ード線又はビット線を選択する為の電気回路を構成する
配線の一部であり、フューズを溶断する事によりこの回
路を破壊できる。これにより、不良のメモリセルに接続
されたワード線又はビット線は選択される事はない。
FIG. 11 shows a top view of a fuse portion. As shown in FIG. 11, the wiring 101 is
7 is connected to the fuse 114. The fuse 114 is connected to the wiring 102 via the contact 109. In addition, the wiring 103 is a contact 107
Is connected to the fuse 115 via the
11 is connected to the wiring 104. The wiring 10
5 is connected to a fuse 116 via a contact 112 and further connected to a wiring 106 via a contact 113. FIG. 12 is an enlarged view of the fuses 114 to 116. As shown in FIG.
116 has a thin portion so as to be easily blown by a laser. Further, the fuse is a part of a wiring constituting an electric circuit for selecting a word line or a bit line connected to a defective memory cell, and this circuit can be destroyed by blowing the fuse. Thus, the word line or the bit line connected to the defective memory cell is not selected.

【0005】図13には、図11のA―A断面図を示し
た。図13に示した様に半導体基板117の上にシリコ
ン酸化膜118が形成されており、その表面部分にはフ
ューズ114〜116が3個並んでいる。シリコン酸化
膜118の上にはフッ素(F)が添加された絶縁膜が形
成されている。シリコン酸化膜118の所定の位置には
金属配線123は配置されている。更に、シリコン酸化
膜118の上には酸化膜120、窒化膜121、及び保
護絶縁膜122が積層形成されている。
FIG. 13 is a sectional view taken along line AA of FIG. As shown in FIG. 13, a silicon oxide film 118 is formed on a semiconductor substrate 117, and three fuses 114 to 116 are arranged on the surface thereof. An insulating film to which fluorine (F) is added is formed on the silicon oxide film 118. The metal wiring 123 is arranged at a predetermined position on the silicon oxide film 118. Further, an oxide film 120, a nitride film 121, and a protective insulating film 122 are formed on the silicon oxide film 118 in a stacked manner.

【0006】また、3個並んだフューズ114〜116
の上方にはフューズ窓124が形成されているが、フュ
ーズ114〜116の上面は露出していない。フューズ
114〜116の上面を露出させないのは、フューズ1
00〜102の上面を保護するためである。また、レー
ザーはある程度の厚さの絶縁膜なら透過するためフュー
ズ114〜116の上面が露出していなくても十分に溶
断できる。必要ならば所定の位置のフューズをレーザー
で溶断すれば不良のメモリセルが接続されたワード線等
が選択されなくなる。DRAM等のメモリでは以上の様
に冗長回路技術が実現される。
Further, three fuses 114 to 116 are arranged.
Is formed above, but the upper surfaces of the fuses 114 to 116 are not exposed. The reason why the upper surfaces of the fuses 114 to 116 are not exposed is that the fuse 1
This is for protecting the upper surfaces of the layers 00 to 102. In addition, since the laser transmits through an insulating film having a certain thickness, the laser can be sufficiently blown even if the upper surfaces of the fuses 114 to 116 are not exposed. If necessary, if a fuse at a predetermined position is blown by a laser, a word line or the like to which a defective memory cell is connected cannot be selected. In a memory such as a DRAM, a redundant circuit technique is realized as described above.

【0007】次に、ASIC等のロジックにおける多層
配線について簡単に説明する。ロジック等の分野ではチ
ップ面積を小さくする為に多層配線が用いられている。
具体的には、下層配線の上に層間絶縁膜を形成し、その
層間絶縁膜の上に上層配線が形成される。この場合、上
層配線と下層配線とは層間絶縁膜を挟んで(容量)キャ
パシタを形成してしまい、この寄生キャパシタは信号遅
延の原因となる。
Next, a multilayer wiring in a logic such as an ASIC will be briefly described. In the field of logic and the like, multilayer wiring is used to reduce the chip area.
Specifically, an interlayer insulating film is formed on the lower wiring, and the upper wiring is formed on the interlayer insulating film. In this case, an upper layer wiring and a lower layer wiring form a (capacitance) capacitor with an interlayer insulating film interposed therebetween, and this parasitic capacitor causes a signal delay.

【0008】この寄生キャパシタを低減する為、層間絶
縁膜にフッ素を添加すれば良い。これにより層間絶縁膜
の誘電率を低減できるので、信号遅延をある程度防止で
きる。以上の様に層間絶縁膜にフッ素を添加して容量を
低減する技術はロジックの分野では以前より知られてい
た。
To reduce this parasitic capacitor, fluorine may be added to the interlayer insulating film. As a result, the dielectric constant of the interlayer insulating film can be reduced, so that signal delay can be prevented to some extent. As described above, the technique of reducing the capacity by adding fluorine to the interlayer insulating film has been known in the field of logic for some time.

【0009】一方、近年、ロジックにDRAMを埋め込
んだロジック混載DRAMが注目されている。次に、ロ
ジック混載DRAMの問題点の一つを説明する。ロジッ
クにDRAMを埋め込んだロジック混載DRAMにおい
ても、多層配線が多用されている。従って、前述の様に
寄生容量を低減する為、層間絶縁膜にフッ素を添加する
技術を利用できる。しかし、フッ素は層間絶縁膜を形成
する際に同時に添加される為、フッ素はロジック部のみ
でなくメモリ部にも添加される事になる。
On the other hand, in recent years, attention has been paid to a logic embedded DRAM in which a DRAM is embedded in a logic. Next, one of the problems of the DRAM with embedded logic will be described. Also in a logic embedded DRAM in which a DRAM is embedded in a logic, a multi-layer wiring is frequently used. Therefore, the technique of adding fluorine to the interlayer insulating film can be used to reduce the parasitic capacitance as described above. However, since fluorine is added at the same time as forming the interlayer insulating film, fluorine is added not only to the logic part but also to the memory part.

【0010】前述の様に図13はDRAMにおけフュー
ズ部分の断面図を示している。図13は、ロジック分野
で利用されている誘電率を低減する技術、即ちフッ素を
添加する事により層間絶縁膜の誘電率を低減する技術が
DRAMにも応用した一例を示している。
As described above, FIG. 13 is a sectional view of a fuse portion in a DRAM. FIG. 13 shows an example in which the technology for reducing the dielectric constant used in the logic field, that is, the technology for reducing the dielectric constant of an interlayer insulating film by adding fluorine, is also applied to a DRAM.

【0011】図13に示した絶縁膜7には誘電率を低減
する為、フッ素(F)が添加されている。これにより、
例えば金属配線123と配線の一部であるフューズ11
4〜116との間に形成される容量結合を低減し、信号
遅延を防止できる。
[0013] Fluorine (F) is added to the insulating film 7 shown in FIG. 13 to reduce the dielectric constant. This allows
For example, the metal wiring 123 and the fuse 11 which is a part of the wiring
4 to 116 can be reduced, and signal delay can be prevented.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】前述の様にフューズ1
14〜116の上面を保護するため層間絶縁膜119が
所定の厚さだけ形成されている。また、フューズ窓12
4から層間絶縁膜119に水分(H2O)が侵入する場
合がある。層間絶縁膜116にはフッ素が添加されてい
る為、水分(H2O)とフッ素(F)が化学反応を起こ
し、強酸であるフッ酸(H2F)が生成される。このフ
ッ酸がヒューズ114〜116を腐食させてしまい、最
悪の場合には切断する予定でないフューズが切断されて
しまう。
SUMMARY OF THE INVENTION As described above, the fuse 1
An interlayer insulating film 119 having a predetermined thickness is formed to protect the upper surfaces of 14 to 116. In addition, the fuse window 12
4, moisture (H 2 O) may enter the interlayer insulating film 119. Since fluorine is added to the interlayer insulating film 116, water (H2O) and fluorine (F) cause a chemical reaction to generate hydrofluoric acid (H2F) which is a strong acid. This hydrofluoric acid corrodes the fuses 114 to 116, and in the worst case, fuses that are not to be blown are blown.

【0013】本願発明は、以上の様な問題に鑑みてなさ
れたものであり、誘電率を低減するためフッ素を添加し
てもフューズが腐食する事のない半導体装置を提供する
事、及びその製造方法を提供する事を目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a semiconductor device in which a fuse is not corroded even when fluorine is added in order to reduce the dielectric constant. The purpose is to provide a method.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本願発明は上面から所定
の深さに形成された金属配線を有する第一の絶縁膜と、
前記第一の絶縁膜の上に形成された保護膜と、前記保護
膜の上に形成され、かつ、フッ素を含んだ第二の絶縁膜
と、を具備する事を主な特徴とする半導体装置。
According to the present invention, there is provided a first insulating film having a metal wiring formed at a predetermined depth from an upper surface;
A semiconductor device mainly comprising: a protective film formed on the first insulating film; and a second insulating film formed on the protective film and containing fluorine. .

【0015】また、第一の絶縁膜の上面に金属配線を形
成する工程と、前記第一の絶縁膜の上に第二の絶縁膜を
形成する工程と、前記第二の絶縁膜の上に保護膜を形成
する工程と、前記保護膜の上にフッ素を含んだ第三の絶
縁膜を形成する工程と、を有する事も主な特徴とする。
本願発発明は以上の様な構成を採用する事により、フュ
ーズの腐食を防止できる。
A step of forming a metal wiring on the upper surface of the first insulating film; a step of forming a second insulating film on the first insulating film; It is also a main feature that the method includes a step of forming a protective film and a step of forming a third insulating film containing fluorine on the protective film.
The invention of the present application can prevent the corrosion of the fuse by adopting the above configuration.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】次に、本願発明の実施の形態を図
面を参酌しながら説明する。図1にはDRAMの簡単な
ブロック図を示している。図1に示した様に、DRAM
は、図示せぬメモリセルが行列状に配置しているメモリ
セルアレイ部1と、このメモリセルアレイ部1の中に形
成されたワード線WLを選択する為のロウデコーダ2
と、メモリセルアレイ部1に形成され、図示せぬカラム
選択ゲートを選択する為のカラムデコーダ3とを備えて
いる。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a simple block diagram of a DRAM. As shown in FIG.
Is a memory cell array unit 1 in which memory cells (not shown) are arranged in a matrix, and a row decoder 2 for selecting a word line WL formed in the memory cell array unit 1.
And a column decoder 3 formed in the memory cell array unit 1 for selecting a column selection gate (not shown).

【0017】次に、図2にロウデコーダ3の簡単な等価
回路を示した。図2に示される様に、トランジスタ90
1の電流経路の一端はノード902に、他端は電源VC
Cに接続されおり、ゲート端子にはプリチャージクロッ
クが入力する。また、フューズ903の一端はノード9
02に接続されている。また、トランジスタ904の電
流経路の一端はフューズ903に、他端は電源GNDに
接続されている。また、フューズ903の一端はノード
902に接続されている。また、フューズ905の一端
はノード902に接続されている。また、トランジスタ
906の電流経路の一端はフューズ905に、他端は電
源GNDに接続されている。また、トランジスタ90
4、906のゲート端子には、それぞれアドレス信号
A、/ Aが入力する。ここで、/ AはAの相補信号であ
る事を意味する。また、ノード902はインバータ90
8を介して、予備のワード線を選択する為の論理回路9
06、及びワード線WL1、2のどちらかを選択する為
の論理回路907に接続される。
Next, FIG. 2 shows a simple equivalent circuit of the row decoder 3. As shown in FIG.
1 is connected to the node 902 at one end and the other end is connected to the power supply VC.
C, and a precharge clock is input to the gate terminal. One end of the fuse 903 is connected to the node 9.
02. One end of the current path of the transistor 904 is connected to the fuse 903, and the other end is connected to the power supply GND. One end of the fuse 903 is connected to the node 902. One end of the fuse 905 is connected to the node 902. One end of the current path of the transistor 906 is connected to the fuse 905, and the other end is connected to the power supply GND. Also, the transistor 90
Address signals A and / A are input to gate terminals 4 and 906, respectively. Here, / A means a complementary signal of A. The node 902 is connected to the inverter 90
A logic circuit 9 for selecting a spare word line via
06 and a logic circuit 907 for selecting one of the word lines WL1 and WL2.

【0018】図3(1)にヒューズ部分の断面図を示し
た。図3(1)に示した様に、半導体基板4の上に、フ
ッ素が添加された絶縁膜(例えば、シリコン酸化膜)5
の所定の位置にフューズ12が形成されている。フッ素
が添加されている理由は、シリコン酸化膜5の誘電率を
低減させるためである。また、シリコン酸化膜5の上に
は窒化膜7が形成され、その上にフッ素が添加された絶
縁膜(例えば、シリコン酸化膜)13が形成されてい
る。フッ素が添加されている理由は前述と同様である。
ここで、絶縁膜5の誘電率が大きくない時は、絶縁膜5
はフッ素を含まなくても良い。
FIG. 3A is a sectional view of a fuse portion. As shown in FIG. 3A, an insulating film (for example, a silicon oxide film) 5 to which fluorine is added is formed on the semiconductor substrate 4.
A fuse 12 is formed at a predetermined position. The reason why fluorine is added is to reduce the dielectric constant of the silicon oxide film 5. Further, a nitride film 7 is formed on the silicon oxide film 5, and an insulating film (for example, a silicon oxide film) 13 to which fluorine is added is formed thereon. The reason why fluorine is added is the same as described above.
Here, when the dielectric constant of the insulating film 5 is not large, the insulating film 5
May not contain fluorine.

【0019】また、シリコン酸化膜13の所定の位置に
はアルミからなる金属配線8が形成されている。更に、
シリコン酸化膜13の上には、窒化膜10、ポリイミド
11が積層形成されている。また、フューズ12をレー
ザーで溶断しやすい様に開口部14が設けられている。
ここで、開口部14はシリコン酸化膜13の途中までの
深さである場合を示したが、図3(2)に示した様に、
窒化膜7の表面が露出するまで開口しても良い。
At a predetermined position of the silicon oxide film 13, a metal wiring 8 made of aluminum is formed. Furthermore,
On the silicon oxide film 13, a nitride film 10 and a polyimide 11 are laminated. An opening 14 is provided so that the fuse 12 can be easily blown by a laser.
Here, the case where the opening 14 has a depth up to the middle of the silicon oxide film 13 is shown, but as shown in FIG.
The opening may be opened until the surface of the nitride film 7 is exposed.

【0020】シリコン酸化膜等の絶縁膜にフッ素を添加
して誘電率を低減させる場合、フューズ12が形成され
るシリコン酸化膜5にもフッ素が添加される。その添加
されたフッ素が水分と反応して強酸性であるフッ酸とな
り、金属からなるフューズ12を腐食させてしまう。本
願の特徴は、ヒューズ12の腐食を防止する為、フュー
ズ12の上方に窒化膜7を設ける事を特徴とする。
When fluorine is added to an insulating film such as a silicon oxide film to reduce the dielectric constant, fluorine is also added to the silicon oxide film 5 on which the fuse 12 is formed. The added fluorine reacts with moisture to form highly acidic hydrofluoric acid, which corrodes the metal fuse 12. The feature of the present application is that the nitride film 7 is provided above the fuse 12 in order to prevent corrosion of the fuse 12.

【0021】次に、図1に示した半導体装置の製造方法
について説明する。図4に示した様に、半導体基板4の
上に、CVD法を用いてフッ素を含み厚さ40nm程度
の絶縁膜51(例えば、シリコン酸化膜)を形成する。
この絶縁膜51は、その誘電率を低減する為、フッ素を
含んでいる。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1 will be described. As shown in FIG. 4, an insulating film 51 (for example, a silicon oxide film) containing fluorine and having a thickness of about 40 nm is formed on the semiconductor substrate 4 by using the CVD method.
This insulating film 51 contains fluorine to reduce its dielectric constant.

【0022】次に、写真蝕刻法、及び異方性エッチング
法を用いて、絶縁膜51に深さ20nm程度の溝を形成
し、溝に金属からなるヒューズ12を埋め込む。次に、
絶縁膜51(例えば、シリコン酸化膜)の上に、CVD
法を用いてフッ素を含んだ厚さ10nm程度の絶縁膜
(例えば、シリコン酸化膜)52を形成する。次に、絶
縁膜52の上に、CVD法を用いて厚さ50nm程度の
保護膜7(例えば、シリコン窒化膜)を形成する。
Next, a groove having a depth of about 20 nm is formed in the insulating film 51 by using a photolithography method and an anisotropic etching method, and a metal fuse 12 is buried in the groove. next,
CVD is performed on the insulating film 51 (for example, a silicon oxide film).
An insulating film (for example, a silicon oxide film) 52 containing fluorine and having a thickness of about 10 nm is formed by using the method. Next, a protective film 7 (for example, a silicon nitride film) having a thickness of about 50 nm is formed on the insulating film 52 by using the CVD method.

【0023】また、絶縁膜52を形成せずに、絶縁膜5
1の上に直接、保護膜7を形成しても良い。ここでは、
溝にヒューズ12を埋め込むダマシン工程について説明
しているが、絶縁膜51の上に金属を堆積し、異方性エ
ッチング法、例えば、RIE法により金属を加工してヒ
ューズ12を形成しても良い。RIE法を使用する際、
エッチントガスにフッ素等が含まれている為、必然的に
絶縁膜51にフッ素が添加される事となる。従って、こ
の場合、絶縁膜51を形成する際、意図的にフッ素を添
加して形成する必要は無い。
Also, without forming the insulating film 52, the insulating film 5
The protective film 7 may be formed directly on the substrate 1. here,
Although the damascene process of embedding the fuse 12 in the groove has been described, the fuse 12 may be formed by depositing a metal on the insulating film 51 and processing the metal by an anisotropic etching method, for example, an RIE method. . When using the RIE method,
Since fluorine or the like is contained in the etchant gas, fluorine is inevitably added to the insulating film 51. Therefore, in this case, it is not necessary to intentionally add fluorine when forming the insulating film 51.

【0024】次に、図5に示した様に、窒化膜7の上に
CVD法を用いて厚さ600nm程度のフッ素を含んだ
絶縁膜131(例えば、シリコン酸化膜)を形成する。
次に、絶縁膜131の上面の所定の位置に深さ60nm
程度の溝を形成し、その溝に金属配線を埋め込む。
Next, as shown in FIG. 5, an insulating film 131 (for example, a silicon oxide film) containing fluorine having a thickness of about 600 nm is formed on the nitride film 7 by using the CVD method.
Next, at a predetermined position on the upper surface of the insulating film 131, a depth of 60 nm
A groove of about a degree is formed, and a metal wiring is buried in the groove.

【0025】次に、図6に示した様に、絶縁膜131の
上に、CVD法を用いてフッ素を含んだ厚さ300nm
程度の絶縁膜132(例えば、シリコン酸化膜)を形成
する。次に、絶縁膜132の上に、CVD法を用いて厚
さ300nm程度のシリコン窒化膜10を形成する。次
に、その上に感光性ポリイミド11を形成し、所定の形
状にパターニングする。そして最後にパターニングされ
たポリイミド11をマスクにして、RIE法等の異方性
エッチング法を用いて、シリコン酸化膜13の所定の厚
さまでエッチング除去する事により開口部14を形成す
る。この工程後の図は既に図3(1)に示した。また、
窒化膜3の上面までエッチング除去した場合は図3
(2)に示した。
Next, as shown in FIG. 6, a 300 nm thick film containing fluorine is formed on the insulating film 131 by CVD.
An insulating film 132 (for example, a silicon oxide film) is formed. Next, the silicon nitride film 10 having a thickness of about 300 nm is formed on the insulating film 132 by using the CVD method. Next, a photosensitive polyimide 11 is formed thereon and patterned into a predetermined shape. Finally, using the patterned polyimide 11 as a mask, an opening 14 is formed by etching and removing the silicon oxide film 13 to a predetermined thickness using an anisotropic etching method such as an RIE method. The view after this step has already been shown in FIG. Also,
FIG. 3 shows a case where the upper surface of the nitride film 3 is etched away.
This is shown in (2).

【0026】この後、必要ならばレーザーをフューズに
照射する事により溶断する。フューズ12の上方にある
フッ素が添加されたシリコン酸化膜13の厚さXは、フ
ューズを溶断可能な厚さであれば良いので、所定の厚さ
に限定されない。
Thereafter, if necessary, the fuse is blown by irradiating the fuse with a laser. The thickness X of the silicon oxide film 13 to which fluorine is added above the fuse 12 is not limited to a predetermined thickness, as long as the thickness can be such that the fuse can be blown.

【0027】窒化膜7は緻密な膜である為、開口部14
から侵入してきた水の侵入の防止できる。従って、水の
侵入を防止できる膜なら窒化膜に限定されない。また、
上述では金属フューズを例に説明したが、金属配線であ
っても良い。
Since the nitride film 7 is a dense film, the opening 14
Of water that has entered from above can be prevented. Therefore, the film is not limited to the nitride film as long as it can prevent water from entering. Also,
Although a metal fuse has been described above as an example, a metal fuse may be used.

【0028】本実施形態は以上の様にして構成される。
本実施形態ではシリコン酸化膜等の絶縁膜にフッ素を添
加する事により誘電率を低減できる。この場合、開口部
14から侵入してきた水分と、シリコン酸化膜13添加
されているフッ素とが化学反応して、強酸性であるフッ
素が生成される。しかし、本実施形態では金属からなる
フューズ12の上方に窒化膜7が設けられているので、
シリコン酸化膜13の中でフッ酸が生成されても、フュ
ーズ12は腐食せずに保護する事が出来る。また、開口
部14から侵入した水分は緻密な膜である窒化膜7の上
面までしか侵入しないので、シリコン酸化膜5にもフッ
素が添加されているがシリコン酸化膜5の中ではフッ酸
は生成されない。
This embodiment is configured as described above.
In this embodiment, the dielectric constant can be reduced by adding fluorine to an insulating film such as a silicon oxide film. In this case, the moisture that has entered through the opening 14 chemically reacts with the fluorine added to the silicon oxide film 13 to generate strongly acidic fluorine. However, in this embodiment, since the nitride film 7 is provided above the fuse 12 made of metal,
Even if hydrofluoric acid is generated in the silicon oxide film 13, the fuse 12 can be protected without corrosion. Further, since the moisture that has entered through the opening 14 penetrates only to the upper surface of the dense nitride film 7, fluorine is added to the silicon oxide film 5, but hydrofluoric acid is generated in the silicon oxide film 5. Not done.

【0029】また、二酸化シリコン13の中でフッ酸が
生成された場合、金属配線8は侵食されてしまう。しか
し、通常金属配線は金属フューズに比べて太い為、フッ
酸により侵食されても、断線する事は考えにくい。従っ
て、金属配線8はフッ酸により多少侵食されても問題は
ない。
When hydrofluoric acid is generated in the silicon dioxide 13, the metal wiring 8 is eroded. However, since the metal wiring is usually thicker than the metal fuse, it is unlikely that the metal wiring will break even if it is eroded by hydrofluoric acid. Therefore, there is no problem even if the metal wiring 8 is slightly eroded by hydrofluoric acid.

【0030】次に、第二の実施形態を図面を参酌しなが
ら説明する。図7はロジック混載DRAMに適用した場
合を示している。図7に示した様に、DRAM部、ロジ
ック部、フューズ部の断面図を示している。DRAM部
においては、ワード線となるゲート電極16に隣接して
拡散層23、24が形成されている。拡散層23はスト
レージノード50と電気的に接続されており、ストレー
ジノード50は絶縁膜56によりPwell55と電気
的に分離されている。また、ストレージノード50とプ
レート電極54はキャパシタ絶縁膜59を挟んでキャパ
シタを構成する。また、素子分離絶縁膜53により素子
間は電気的に分離している。また、拡散層24はビット
線となる配線25に接続されている。また、配線26は
裏打ちワード線として使用され、更にその上にはデータ
線として使用する金属配線27が存在する。
Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 7 shows a case where the present invention is applied to a logic-embedded DRAM. As shown in FIG. 7, a sectional view of a DRAM section, a logic section, and a fuse section is shown. In the DRAM section, diffusion layers 23 and 24 are formed adjacent to the gate electrode 16 serving as a word line. Diffusion layer 23 is electrically connected to storage node 50, and storage node 50 is electrically isolated from Pwell 55 by insulating film 56. The storage node 50 and the plate electrode 54 form a capacitor with the capacitor insulating film 59 interposed therebetween. The elements are electrically isolated by the element isolation insulating film 53. Further, the diffusion layer 24 is connected to a wiring 25 serving as a bit line. The wiring 26 is used as a backing word line, and a metal wiring 27 used as a data line is further provided thereon.

【0031】また、ロジック部ではゲート電極16に隣
接して拡散層51、52が形成されており、ゲート電極
160に隣接して拡散層57、58が形成されている。
拡散層57及び58はビット線として使用する配線25
に接続され、配線25は配線26にも接続される場合も
ある。また配線26は配線27、28、29に接続され
る。また、ヒューズ部では配線28を利用してフューズ
12が形成されている。また、開口部14が形成されて
いる。
In the logic section, diffusion layers 51 and 52 are formed adjacent to the gate electrode 16, and diffusion layers 57 and 58 are formed adjacent to the gate electrode 160.
Diffusion layers 57 and 58 are used for wiring 25 used as bit lines.
And the wiring 25 may also be connected to the wiring 26. The wiring 26 is connected to the wirings 27, 28, 29. In the fuse section, the fuse 12 is formed using the wiring 28. Also, an opening 14 is formed.

【0032】保護膜7に窒化膜を使用した場合、窒化膜
7は誘電率が高いので寄生容量を形成してしまう。しか
し、本実施形態によれば、保護膜7はフューズ部のみに
しか形成していないので、ヒューズ部以外の部分では寄
生容量を形成する事はない。
When a nitride film is used for the protective film 7, the nitride film 7 has a high dielectric constant, so that a parasitic capacitance is formed. However, according to the present embodiment, since the protective film 7 is formed only in the fuse portion, no parasitic capacitance is formed in portions other than the fuse portion.

【0033】また、図3に示した様に、窒化膜7はフュ
ーズ12の上方に位置していたが、図8に示す様にフュ
ーズ12を取り囲んでいても良い。また、図9に示した
様に、窒化膜7はフューズ12と接しており、それ以外
ではフューズ12の下面と窒化膜7の下面が一致しても
良い。更に、図10に示した様に窒化膜7の下面とフュ
ーズの上面が一致していても良い。図8〜図10に示し
た様に、ヒューズ12は緻密な窒化膜に保護されている
ので、強酸性であるフッ酸に侵食されることはない。
Although the nitride film 7 is located above the fuse 12 as shown in FIG. 3, the nitride film 7 may surround the fuse 12 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 9, the nitride film 7 is in contact with the fuse 12, and otherwise, the lower surface of the fuse 12 and the lower surface of the nitride film 7 may coincide. Further, as shown in FIG. 10, the lower surface of nitride film 7 and the upper surface of the fuse may coincide. As shown in FIGS. 8 to 10, since the fuse 12 is protected by the dense nitride film, it is not eroded by the strongly acidic hydrofluoric acid.

【0034】[0034]

【発明の効果】本願発明にかかる半導体装置若しくは製
造方法によれば、誘電率を低減するためフッ素を添加し
てもフューズが腐食する事のない半導体装置を提供する
事、及びその製造方法を提供する事ができる。
According to the semiconductor device or the manufacturing method according to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device in which a fuse is not corroded even if fluorine is added to reduce a dielectric constant, and a method of manufacturing the same. You can do it.

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

【図1】DRAMの簡単なブロック図を示したものであ
る。
FIG. 1 shows a simple block diagram of a DRAM.

【図2】ロウデコーダの簡単な回路図を示したものであ
る。
FIG. 2 shows a simple circuit diagram of a row decoder.

【図3】第一の実施形態にかかるヒューズ部分の断面図
を示したものである。
FIG. 3 is a sectional view of a fuse portion according to the first embodiment.

【図4】第二の実施形態にかかる本願発明の製造工程の
一部を示したものである。
FIG. 4 shows a part of the manufacturing process of the present invention according to the second embodiment.

【図5】第二の実施形態にかかる本願発明の製造工程の
一部を示したものである。
FIG. 5 shows a part of the manufacturing process of the present invention according to the second embodiment.

【図6】第二の実施形態にかかる本願発明の製造工程の
一部を示したものである。
FIG. 6 shows a part of the manufacturing process of the present invention according to the second embodiment.

【図7】第二の実施形態にかかる本願発明の製造工程の
一部を示したものである。
FIG. 7 shows a part of the manufacturing process of the present invention according to the second embodiment.

【図8】第三の実施形態にかかるヒューズ部分の断面図
を示したものである。
FIG. 8 is a sectional view of a fuse portion according to a third embodiment.

【図9】第四の実施形態にかかるヒューズ部分の断面図
を示したものである。
FIG. 9 is a sectional view of a fuse portion according to a fourth embodiment.

【図10】第五の実施形態にかかるヒューズ部分の断面
図を示したものである。
FIG. 10 is a sectional view of a fuse portion according to a fifth embodiment.

【図11】従来におけるフューズ部分の上面図を示した
ものである。
FIG. 11 is a top view of a conventional fuse portion.

【図12】従来におけるフューズの上面斜視図を示した
ものである。
FIG. 12 is a top perspective view of a conventional fuse.

【図13】従来におけるフューズ部分の断面図を示した
ものである。
FIG. 13 is a cross-sectional view of a conventional fuse portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 半導体基板 5、13 シリコン酸化膜 7、10 窒化膜 8 金属配線 11 ポリイミド 12 ヒューズ 14 開口部 Reference Signs List 4 semiconductor substrate 5, 13 silicon oxide film 7, 10 nitride film 8 metal wiring 11 polyimide 12 fuse 14 opening

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】上面から所定の深さに形成された金属配線
を有する第一の絶縁膜と、 前記第一の絶縁膜の上に形成された保護膜と、 前記保護膜の上に形成され、かつ、フッ素を含んだ第二
の絶縁膜と、を具備する事を特徴とする半導体装置。
A first insulating film having a metal wiring formed at a predetermined depth from an upper surface; a protective film formed on the first insulating film; and a protective film formed on the protective film. And a second insulating film containing fluorine.
【請求項2】上面から所定の深さに形成された金属配線
を有し、かつ、フッ素を含んだ第一の絶縁膜と、 前記第一の絶縁膜の上に形成された保護膜と、 前記保護膜の上に形成された第二の絶縁膜と、を具備す
る事を特徴とする半導体装置。
2. A first insulating film having a metal wiring formed at a predetermined depth from an upper surface and containing fluorine, a protective film formed on the first insulating film, A second insulating film formed on the protective film.
【請求項3】第一の絶縁膜と、 前記第一の絶縁膜の上に形成された金属配線と、 前記金属配線の上面、及び側面、及び前記金属配線が形
成されていない第一の絶縁膜の上に形成された保護膜
と、 前記保護膜の上に形成され、フッ素を含んだ第二の絶縁
膜と、を具備する事を特徴とする半導体装置。
A first insulating film; a metal wiring formed on the first insulating film; an upper surface and a side surface of the metal wiring; and a first insulating film on which the metal wiring is not formed. A semiconductor device, comprising: a protective film formed on a film; and a second insulating film containing fluorine formed on the protective film.
【請求項4】フッ素を含んだ第一の絶縁膜と、 前記第一の絶縁膜の上に形成された金属配線と、 前記金属配線の上面、及び側面、及び前記金属配線が形
成されていない第一の絶縁膜の上に形成された保護膜
と、 前記保護膜の上に形成された第二の絶縁膜と、を具備す
る事を特徴とする半導体装置。
4. A first insulating film containing fluorine, a metal wiring formed on the first insulating film, and upper and side surfaces of the metal wiring and the metal wiring are not formed. A semiconductor device comprising: a protective film formed on a first insulating film; and a second insulating film formed on the protective film.
【請求項5】上面から所定の深さに形成された金属配線
を有し、フッ素を含んだ絶縁膜と、 前記金属配線を取り囲む様に形成された保護膜と、を具
備する事を特徴とする半導体装置。
5. A semiconductor device having a metal wiring formed at a predetermined depth from an upper surface, comprising: an insulating film containing fluorine; and a protective film formed to surround the metal wiring. Semiconductor device.
【請求項6】上面から所定の深さに形成された金属配線
を有した第一の絶縁膜と、 前記第一の絶縁膜の上に形成された保護膜と、 前記保護膜の上に形成されているが前記金属配線の上方
には形成されていなく、かつ、フッ素を含んでいる第二
の絶縁膜と、を有する事を特徴とする半導体装置。
6. A first insulating film having a metal wiring formed at a predetermined depth from an upper surface, a protective film formed on the first insulating film, and formed on the protective film. But a second insulating film not formed above the metal wiring and containing fluorine.
【請求項7】前記金属配線は、金属フューズである事を
特徴とする請求項1乃至6記載の半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 1, wherein said metal wiring is a metal fuse.
【請求項8】前記保護膜は、前記金属配線の近傍以外に
は形成されていない事を特徴とする請求項1乃至6記載
の半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 1, wherein said protective film is not formed except in the vicinity of said metal wiring.
【請求項9】第一の絶縁膜の上面に形成された溝に金属
配線を形成する工程と、 前記第一の絶縁膜の上に第二の絶縁膜を形成する工程
と、 前記第二の絶縁膜の上に保護膜を形成する工程と、 前記保護膜の上にフッ素を含んだ第三の絶縁膜を形成す
る工程と、 を有する事を特徴とする半導体装置の製造方法。
9. A step of forming a metal wiring in a groove formed on an upper surface of the first insulating film; a step of forming a second insulating film on the first insulating film; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a protective film on an insulating film; and forming a third insulating film containing fluorine on the protective film.
【請求項10】第一の絶縁膜の中に金属配線を形成する
工程と、 前記第一の絶縁膜の上に保護膜を形成する工程と、 前記保護膜の上にフッ素を含んだ第二の絶縁膜を形成す
る工程と、 前記金属配線の上方の前記第二の絶縁膜を除去して前記
保護膜を露出させる工程と、 を有する事を特徴とする半導体装置の製造方法。
10. A step of forming a metal wiring in a first insulating film; a step of forming a protective film on the first insulating film; and a second step of forming a protective film containing fluorine on the protective film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming an insulating film, and removing the second insulating film above the metal wiring to expose the protective film.
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