JPS6122650A - 欠陥救済方法および装置 - Google Patents

欠陥救済方法および装置

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JPS6122650A
JPS6122650A JP59142330A JP14233084A JPS6122650A JP S6122650 A JPS6122650 A JP S6122650A JP 59142330 A JP59142330 A JP 59142330A JP 14233084 A JP14233084 A JP 14233084A JP S6122650 A JPS6122650 A JP S6122650A
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defect
light
film
protective film
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Takao Kawanabe
川那部 隆夫
Morio Inoue
井上 盛生
Mikio Hongo
幹雄 本郷
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Hitachi Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野] 本発明は半導体装置の製造工程におい又、回路中に生じ
た欠陥回路を冗長回路を利用して救済するための新規な
方法および装置に関するものである。
し背景技術] 半導体装置、とりわけ同一構成の回路を多数個有するメ
モリ装置では、一部の回路の欠陥によりその装置全体が
不良となることを防止して装置の歩留り向上を図るため
に、所謂冗長回路を装置と一体に形成しておき、欠陥回
路をこの冗長回路に置換える方法がとられている。プロ
グラム素子(フューズ)はこの回路の切換用に利用され
るもので、冗長回路の一部として多結晶シリコン(ポリ
シリコン)等により形成され、これを電気的に接断する
ことにより欠陥救済(回路切換)を行なうことができる
(日経マグロウヒル社発行、日経エレクトロニクス、1
981.12.7号、P219〜P226)。
ところで、この欠陥救済方法として、次の二通りの方法
が考えられる。即ち第4図(8)〜(qに示すようにフ
ユーズ1は半導体(シリコン)基板20表面絶縁膜3上
にポリシリコンや金属シリサイド膜によって形成され、
その上面には層間絶縁膜(Scot膜4、第1PSG膜
5、第2PSG膜6)やAJ配線膜7が形成され、更に
プラズマSiN膜等の保護膜8が形成されている。そし
て、フユーズ1はレーザ光を当射して溶断するのである
が、前記保護膜8がその障害となることから同図囚のよ
うに予め保護膜8に開口(窓)9を形成しておき、同図
03)のようにこの開口9を通してレーザ光10を当射
してフユーズ1を溶断して回路の切換を行な(・、しか
る上で同図(C1のように再び保護膜11を形成して前
記開口部の保護を図っている。
また、第5図に示す方法は、同図(Al、 (Blのよ
うに保護膜を形成する前に特性検査を行なってフユーズ
1溶断を行ない、しかる上で初めて同図(0のように保
護膜11を形成して各部の保護を行なうようにして℃・
る。
しかしながら、前者(第4図囚〜(C;)の方法では、
保護膜の形成工程が2度必要になり、工程の増加となっ
て原価の上昇をまねくという問題がある。また、後者(
第5図囚〜(Q)の方法では、工程数は増えないものの
保護膜]工なしに特性検査や救済を行なうことになるた
め、その間のハンドリングその他による汚染等のおそれ
があり歩留低下や信頼度低下をまねくという問題がある
し発明の目的〕 本発明の目的は保護膜の形成工程の増加を抑えて原価の
上昇を防止する−1で、汚染等による歩留、信頼度の低
下を防止してフユーズの切断および保護膜形成を行なう
ことのできる欠陥救済方法を提供することにある。
また本発明の目的は簡易な構成で前述の欠陥救済方法を
実施することができ、かつその作業効率の向上を図るこ
とのできる欠陥救済装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
し発明の概要] 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、フユーズにレーザ光を当射してこれを切断し
た後に、所要のガス雰囲気下でフユーズ部位に光を照射
してCVD膜を選択的に形成してフユーズ上に保護膜を
構成することにより、フユーズ切断後におけるこの保S
膜の形成の簡易化を図り、これ−より原価の上昇を抑え
かつ−1では歩留、信頼度の向上を図ることができる。
また、半導体装置を内置可能なチャンバと、このチャン
バ内の半導体装置に対してレーザ等の光を選択的に当射
可能な光当射手段と、チャンバ内を所要のガス雰囲気圧
設定可能なガス供給手段とを備えることにより、フユー
ズの切断およびフユーズ部位への保護膜の形成を容易に
かつ迅速に行なうことができる。
〔実施例] 第1図囚〜(Qは本発明方法を説明するための工程断面
図である。即ち、同図(5)の、J:うに所要の回路を
形成したシリコン基板2oの表面の絶縁膜21上には冗
長回路の一部を構成するフユーズ22をポリシリコン膜
にて形成し、その表面上にSiQ、膜23、第1 PS
G膜24等の層間絶縁膜を形成する。そして、この眉間
絶縁膜に設けたコンタクトホールを通してA/配線膜2
5を形成し、図外の冗長回路や主回路に接続している。
その上に第2PSGg26を形成し、更にその上尾プラ
ズマSiN等の保護J[27を比較的に厚く形成してい
る。そして、このままではし〜ザ光を照射しても保護膜
27IC蓮られてフユーズ22の溶断が困難なため、常
法の7オトエソチング技術によりフユーズ22の略中央
部に対応する保護膜27に開口(窓)28を形成してお
く。
次に、所定の特性検査によって王回路の欠陥が見出され
たときには、これに対応するフユーズ22の切断を行な
うべく、同図(E3)のようにフユーズ22上にレーザ
ーff129を当射させる。これにより、保護膜27の
開口28から当射されたレーザ光29のエネルギにより
第2PSG膜26、第1PSG膜24.5in2膜23
と共にフユーズ22が溶断され、これにより欠陥回路と
冗長回路の切換え、つまり欠陥の救済が行なわれる。な
お、この場合溶断の効率を高めるために、レーザ光29
はポリシリコンの分光吸収率の高い500nm近傍の波
長のものを使用する。
しかる上で、同図(C)のように基板2oをSiH4十
N20等の反応ガス雰囲気下におき、必要に応じて若干
刃口熱しながらフユーズ22部位にレーザ光31やその
他の元(Hg271元等)を選択的に当射させる。これ
により、元当射部分のみにおいて元エネルギにより化学
反応が発生されフューズ22近傍部位にのみ選択的にS
iNからなる保護膜30が形成され、フユーズ22の保
護が行なわれる。
なお、レーザ光としてはC02+ A r、 YAG。
エキシマ、色素等の種々のレーザが使用できるが元エネ
ルギの大きなものが好ましい。また、Hgランプ光は紫
外光であるが可視光であってもよい。
したがって、この方法によればシリコン基板20には元
に保護膜27を形成して℃・るので、欠陥救済前やその
間のノ・ノドリング時に基板20が汚染、損傷されるこ
とはなく、歩留の向上や信頼度の向上を達成できる。ま
た、欠陥救済後は部分的に保護膜30を形成するのみで
よ℃・ため全面に形成する場合よりも設備は簡易型でよ
くかつその工程に要する手間9時間も少なくて済む。こ
れにより工数の低減を図り、原価低減を達成できる。
第2図は前記欠陥救済を行なう装置の一例を示すO 図示のように平面XY方向に移動されるXYテーブル4
0上には密封チャンバ41を搭載しこのチャンバ41内
((シリコン基板(半導体装置)42を内置できる。チ
ャンバ41は底部に加熱用ヒータ43を備え、かつその
上面には石英ガラス等の透明窓44を形成している。そ
して、−チャンバ41の′側部にはガス供給口45とガ
ス排気口46を開設し、ガス供給口45には前述のSi
H4゜N20等のガス源47や開閉バルブ48を接続し
、ガス排気口46には排気ポンプ49を接続する等して
ガス供給手段を付設しても・る。
−万、前記チャンバ41の上方位置にはレーザ光当射手
段を配設している。このレーザ光当射手段は、周波数可
変レーザ源50、フィルタ等の波長選択器51、コンデ
ンサレンズ52、アパーチャ53、ハーフミラ−54、
集光レンズ55を備え、所望の波長のレーザ光を集光レ
ンズ55によ  。
って集光し、透明窓44を通してチャンバ41内の基板
42上に当射できる。また、前記ノ・−フミラー54上
には観察光学系を付設しており、白色ランフ’56、ハ
ーフミラ−57、リレーレンズ58、TV右カメラ9、
TVモニタ60を備エテ前記基板42表面をTVモニタ
60で観察することができる。
したがって、この装置によれば、チャンバ41内に欠陥
救済を行なうシリコン基板42を内置し、XYテーブル
40により集光レンズ55の光軸に対してフユーズを位
置決めした後にレーザ光源からのレーザ光をフユーズに
当射すれば、フユーズの溶断を行なうことができる。そ
して、溶断後はバルブ48を開いてガス源47からの反
応ガスをチャンバ41内に満たしかつ排気ポンプ49に
より真空引きすれば、チャンバ41内を所要のガス圧雰
囲気に設定できる。しかる上でフユーズ22上に再びレ
ーザ光を当射すれば(この場合には前回よりも集束度を
小す<シかつ波長を適宜変更する)、レーザ光が当射さ
れた部位での反応ガスの光励起反応により基板42上に
選択的に膜(保護膜)が形成されるととKなる。なお、
必要に応じてヒータ43により基板42を加熱し℃膜形
成を助長できる。
第3図は装置の変形例を示しており、第2図と同一部分
には同一符号を付している。本例では夫々波長の異なる
2個のレーザ光源50A、50Bを設け、かつこれに合
わせてコンデンサレンズ52A、52Bとハ・−フ5ラ
ー61A、61Bを付設したものである。したがって、
この構成ではレーザ光源50A、50Bのいずれかを選
択して作動するだけで所望の波長のレーザ光を基板42
に対して照射でき、フューズの溶断、膜形成時の切換を
容易なものにできる。チャンバ41内におけるガス供給
については前例と全く同じである。
本例では、−万のレーザ光源をHgランプ等に置き換え
てもよく、特に膜形成をHg971元で行なう場合に有
効である。
し効果〕 (11欠陥救済に際し、フューズをレーザ光の当射ニヨ
って溶断する一万、反応ガス雰囲気下にお(・てフユー
ズ部位に光を当射させて選択的に保護膜を形成している
ので、先に形成した保護膜によって半導体装置の汚染や
損傷を防止し、歩留および信頼度の向上を図ると共に、
最終的に形成する保護膜の形成を容易にして欠陥救済全
体の工数の簡易化を図り、原価低減を達成できる。
(2)半導体装置な内置できるチャンバと、このチャン
バ内を反応ガス雰囲気とするガス供給手段と、半導体装
置に対して選択的に光を当射する九当射手段とを備えて
いるので、半導体装置に対し″C光を選択的に当射する
だけで欠陥救済を行なうことができ、欠陥救済を迅速か
つ容易に行なうことができる。
(31フユーズ切断時と保護膜形成時とでレーザ光およ
びその外の元の波長を相違させて(・るので、夫々に最
適な波長での処理を行なうことができ、効率の向上を達
成できる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体重圧説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば、光当射手段
はチャンバ内に組入れるようにしてもよい。また、保護
膜は5ll1等他の材質であってもよく、この場合には
反応ガスの種類を変えるのは勿論、レーザ光や他の元の
波長を変えるようにしてもよい。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本発明者によっ工なされた発明
をその背景となった利用分野であるメモリ構成の半導体
装置における欠陥救済に適用した場合について説明した
が、それに限定されるものではなく、冗長回路を備える
半導体装置一般の欠陥救済に適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(5)〜(C)は本発明方法の工程断面図、第2
図は本発明装置の全体構成図、 第3図は本発明装置の変形例の全体構成図、第4図囚〜
(C)および第5図(4)〜(Qは背景技術で述べた考
えられる夫々異なる半導体装置の製造方法の工程断面図
である。 20・・・半導体(シリコン)基板、21・・・絶縁膜
、22・・・フユーズ、23・・・8iQ、膜、24・
・・第1PSG膜、25・・・A!配線膜、26・・・
第2PSG膜、27・・・保護膜、28・・・開口、2
9・・・レーザ光、30・・・保護膜、31・・・光(
レーザ光)、40・・・XYテーブル、41・・・チャ
ンバ、42・・・半導体装置、43・・・ヒータ、47
・・・ガス源、48・・・バルブ、49・・・ポンプ、
50.5OA、50B・・・レーザ光源、55・・・S
+レンズ、60・・・TVモニタ。 第  3  図 4J 第  4  図 (B) (C)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体装置の一部に冗長回路と共にフューズを形成
    し、主回路に生じた欠陥をこのフューズを断線すること
    により冗長回路に切換るようにした欠陥救済方法におい
    て、前記フューズにレーザ光を当射してこれを切断した
    後に、所要のガス雰囲気下で前記フューズ部位に光を当
    射して選択的に保護膜を形成することを特徴とする欠陥
    救済方法。 2、半導体装置にはフューズ部位のみを開口した保護膜
    を予め全面に形成してなる特許請求の範囲第1項記載の
    欠陥救済方法。 3、フューズ切断時のレーザ光と保護膜形成時の光との
    波長を相違させてなる特許請求の範囲第1項又は第2項
    記載の欠陥救済方法。 4、欠陥救済を行なう半導体装置を内置可能なチャンバ
    と、このチャンバ内を所要のガス雰囲気に設定可能なガ
    ス供給手段と、前記チャンバ内の半導体装置に対してレ
    ーザやその他の光を選択的に当射可能な光当射手段とを
    備えることを特徴とする欠陥救済装置。 5、光当射手段は異なる波長の光を切換えて当射し得る
    特許請求の範囲第4項記載の欠陥救済装置。 6、光当射手段は周波数可変レーザを光源に使用してな
    る特許請求の範囲第5項記載の欠陥救済装置。
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