KR20090080864A - Semiconductor device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 소자를 나타낸 레이아웃이다.1 is a layout showing a semiconductor device according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 따른 반도체 소자의 문제점을 나타낸 단면 사진이다.2 is a cross-sectional view showing a problem of a semiconductor device according to the prior art.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자 및 그의 형성 방법을 나타낸 레이아웃이다.3 is a layout showing a semiconductor device and a method of forming the same according to the present invention.
본 발명은 반도체 소자 및 이를 형성하는 방법에 관한 것으로, 퓨즈의 하부에 형성하던 더미 게이트 패턴을 형성하지 않아 더미 게이트 패턴에 의한 크랙을 방지하고, 더미 소자 분리막의 폭 방향으로 더미 탭을 추가하여 활성영역 패턴 불량을 방지하여 퓨즈 CD의 균일성을 향상시키고 퓨즈 하부에 가해지는 스트레스를 완화하여 퓨즈 절단 공정을 더 용이하게 수행할 수 있고, 수율을 향상시켜 반도체 소자의 신뢰성을 향상시키는 반도체 소자 및 이를 형성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device and a method of forming the same, and does not form a dummy gate pattern formed under the fuse to prevent cracking due to the dummy gate pattern, and adds a dummy tab in the width direction of the dummy device isolation layer. A semiconductor device which improves the uniformity of the fuse CD by preventing area pattern defects and reduces the stress applied to the lower part of the fuse, thereby making the fuse cutting process easier, and improves the reliability of the semiconductor device by improving the yield. It relates to a method of forming.
디램(DRAM; Dynamic Random Access Memory)등의 반도체 소자는 제조된 칩 내 부에 부분적으로 동작을 하지 않는 메모리 셀들이 존재하게 되며, 이러한 불량 메모리 셀(cell)들은 리페어(repair) 과정을 통해 칩 제조시에 미리 만들어둔 리던던시(redundancy) 셀들로 교체함으로써 실제 칩은 동작상에 아무런 영향이 없도록 하고 있으며, 이러한 방법을 이용함으로써 제조된 칩의 수율을 높이고 있다. In semiconductor devices such as DRAM (DRAM), there are memory cells that do not operate partially inside the fabricated chip, and these defective memory cells are repaired by chip manufacturing. By replacing the redundancy cells previously made in the city, the actual chip has no effect on the operation, and the method increases the yield of the manufactured chip.
리페어 공정은 불량 메모리 셀을 선택하고 그에 해당하는 어드레스를 리던던시 셀의 어드레스 신호로 바꾸어주는 프로그램을 내부 회로에서 행하게 된다. 따라서 실제 사용시에 불량 라인에 해당하는 어드레스 신호가 입력되면, 이 대신에 리던던시 셀의 라인으로 선택이 바뀌게 된다. In the repair process, a program for selecting a bad memory cell and replacing a corresponding address with an address signal of a redundancy cell is performed in an internal circuit. Therefore, when an address signal corresponding to a bad line is input in actual use, the selection is switched to the line of the redundancy cell instead.
이러한 리페어 프로그램의 방식 중에서 레이저빔으로 금속 배선을 태워 끊어버리는 방식(blowing)이 있는데, 이렇게 레이저빔에 의해 끊어지는 금속 배선을 퓨즈(fuse)라고 하고, 그 끊어지는 부분과 이를 둘러싼 영역을 퓨즈 박스(fuse box)라 일컫는다.Among the repair program methods, the metal wires are blown off by the laser beam, and the metal wires broken by the laser beam are called fuses. It is called a fuse box.
일반적으로 퓨즈는 별도의 제조 공정으로 형성할 수도 있으나, 메모리 셀의 제조 공정 중 플레이트 층이나 금속배선 제조 공정 시 플레이트 층 또는 금속배선과 동일한 물질로 함께 형성할 수도 있다.In general, the fuse may be formed by a separate manufacturing process, but may also be formed together with the same material as the plate layer or the metal wiring during the plate layer or the metal wiring manufacturing process.
먼저, 퓨즈는 소정의 하부구조물이 구비된 반도체 기판 상부에 셀 영역의 금속배선 형성 공정과 동일한 공정으로 형성한다. First, the fuse is formed in the same process as the metal wiring forming process of the cell region on the semiconductor substrate provided with a predetermined substructure.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 소자를 나타낸 레이아웃이다.1 is a layout showing a semiconductor device according to the prior art.
도 1을 참조하면, 하부 구조물이 형성된 반도체 기판(10) 상부에 더미 소자 분리막(30) 및 더미 게이트 패턴(20)을 형성한다. Referring to FIG. 1, the dummy
이어서, 더미 소자 분리막(30) 및 더미 게이트 패턴(20)을 포함하는 반도체 기판(10) 상부에 층간 절연막을 형성하고, 층간 절연막 상부에 퓨즈(40)를 형성한다. Subsequently, an interlayer insulating film is formed on the
여기서, 더미 소자 분리막(30) 및 더미 게이트 패턴(20)은 퓨즈(40) 형성을 위한 층간 절연막을 CMP(chemical mechanical polishing)할 때 하부 구조물에 의한 영향을 방지하고, 퓨즈(40)의 CD(critical dimension) 균일성(uniformity) 확보를 위해 형성한다.Here, the dummy
또한, 퓨즈(40)는 층간 절연막 상부에 도전막을 형성하고, 퓨즈 마스크를 이용한 식각 공정으로 도전막을 식각하여 형성한다. 여기서는 퓨즈(40)를 제 1 메탈 라인(M1)을 이용하여 형성하는 경우를 예를 들어 설명한다.In addition, the
도 2는 종래기술에 따른 반도체 소자의 문제를 나타낸 단면 사진이다.2 is a cross-sectional view showing a problem of a semiconductor device according to the prior art.
도 2를 참조하면, 퓨즈(40)의 하부 층(layer)에 형성된 더미 게이트 패턴(20)에 의해 크랙이 발생한 것을 볼 수 있다. 즉, 퓨즈(40)의 하단부에 형성된 더미 게이트 패턴(20)이 퓨즈(40)가 레이저에 의해 끊어질(blowing) 때 손상(damage)되어 크랙(crack)이 발생한다. 따라서, 반도체 소자의 저항을 증가시키고, 반도체 소자를 비정상적으로 동작시켜, 반도체 소자의 제조 수율을 감소시키고 신뢰성을 저하하는 원인이 되고 있다.Referring to FIG. 2, it can be seen that a crack is generated by the
본 발명은 퓨즈의 CD 균일성을 향상시키고, 퓨즈 하부에 가해지는 스트레스 를 완화하여 퓨즈 절단 공정을 더 용이하게 수행할 수 있도록 하는 반도체 소자 및 그의 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method of forming the same, which improves the CD uniformity of the fuse and reduces the stress applied to the lower part of the fuse to facilitate the fuse cutting process.
본 발명에 따른 반도체 소자는The semiconductor device according to the present invention
반도체 기판 상부에 형성된 더미 소자 분리막;A dummy device isolation layer formed on the semiconductor substrate;
상기 더미 소자 분리막 양측에 형성된 더미 탭;Dummy tabs formed on both sides of the dummy device isolation layer;
상기 더미 소자 분리막 및 상기 더미 탭을 포함하는 상기 반도체 기판 상부에 형성된 층간 절연막; 및An interlayer insulating layer formed on the semiconductor substrate including the dummy device isolation layer and the dummy tab; And
상기 층간 절연막 상부에 형성되는 퓨즈를 포함한다.And a fuse formed on the interlayer insulating layer.
또한, 상기 더미 소자 분리막의 폭은 상기 퓨즈 폭의 1.2 내지 2.0배인 것을 특징으로 한다.In addition, the width of the dummy device isolation layer may be 1.2 to 2.0 times the width of the fuse.
아울러, 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 In addition, the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
반도체 기판 상부에 더미 소자 분리막 및 상기 더미 소자 분리막 양측에 더미 탭을 형성하는 단계;Forming a dummy device isolation layer on the semiconductor substrate and dummy tabs on both sides of the dummy device isolation layer;
상기 더미 소자 분리막 및 상기 더미 탭을 포함하는 상기 반도체 기판 상부에 층간 절연막을 형성하는 단계; 및Forming an interlayer insulating layer on the semiconductor substrate including the dummy device isolation layer and the dummy tab; And
상기 층간 절연막 상부에 퓨즈를 형성하는 단계를 포함한다.Forming a fuse on the interlayer insulating layer.
또한, 상기 퓨즈를 형성하는 단계는 In addition, the step of forming the fuse
상기 층간 절연막 상부에 도전막을 형성하는 단계; 및Forming a conductive film on the interlayer insulating film; And
퓨즈 마스크를 이용한 식각 공정으로 상기 도전막을 식각하는 단계를 포함하고,상기 더미 소자 분리막 및 상기 더미 탭을 형성하는 단계는 Etching the conductive film in an etching process using a fuse mask, Forming the dummy device isolation layer and the dummy tab
상기 퓨즈 블로잉 영역의 상기 반도체 기판을 식각하여 트랜치를 형성하는 단계; 및Etching the semiconductor substrate in the fuse blowing region to form a trench; And
절연 물질을 이용하여 상기 트랜치를 매립하는 단계를 포함하고,Burying the trench using an insulating material;
상기 더미 소자 분리막의 폭은 퓨즈 폭의 1.2 내지 2.0배인 것을 특징으로 한다.The width of the dummy device isolation layer may be 1.2 to 2.0 times the width of the fuse.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 및 그의 형성 방법에 관하여 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, a semiconductor device and a method of forming the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자 및 그의 형성 방법을 나타낸 레이아웃이고, 도 4는 도 3의 A-A'를 따라 절단한 단면도이다.3 is a layout illustrating a semiconductor device and a method of forming the same according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 3.
도 3 및 도 4를 참조하면, 하부 구조물이 형성된 반도체 기판(100) 상부에 더미 소자 분리막(120)을 형성한다. 3 and 4, the dummy
이어서, 더미 소자 분리막(120)을 포함하는 반도체 기판(100) 상부에 층간 절연막을 형성하고, 층간 절연막 상부에 퓨즈(140)를 형성한다. 이때, 퓨즈(140)가 정의되지 않는 부분에 형성하던 더미 게이트 패턴을 형성하지 않는다. 따라서, 공정을 단순화할 수 있고, 퓨즈(140) 블로잉(blowing) 시 더미 게이트 패턴에 의한 크랙이 발생하는 문제를 해결할 수 있다. Subsequently, an interlayer insulating layer is formed on the
여기서, 더미 소자 분리막(120)은 퓨즈(140)가 형성되는 영역 중 블로잉 영역의 반도체 기판(100)을 일부 식각하여 트랜치를 형성한 후 절연 물질을 매립하여 형성한다. 이때, 더미 소자 분리막(120)의 폭은 퓨즈(140) 폭의 1.2 내지 2.0배가 되도록 형성하는 것이 바람직하다.Here, the dummy
한편, 더미 소자 분리막(120)을 형성할 때 더미 소자 분리막(120)의 폭 방향으로 더미 탭(dummy tab)(130)을 추가로 형성하여 더미 소자 분리막(120)에 의해 정의되는 활성영역(active area)의 패턴 불량을 방지한다.Meanwhile, when forming the dummy
또한, 퓨즈(140)는 층간 절연막 상부에 도전막을 형성하고, 퓨즈 마스크를 이용한 식각 공정으로 도전막을 식각하여 형성한다. 여기서는 퓨즈(140)를 제 1 메탈 라인(M1)을 이용하여 형성하는 경우를 예를 들어 설명한다.In addition, the
상술한 바와 같이, 본 발명은 퓨즈의 하부에 형성하던 더미 게이트 패턴을 형성하지 않아 더미 게이트 패턴에 의한 크랙을 방지하고, 더미 소자 분리막의 폭 방향으로 더미 탭을 추가하여 활성영역 패턴 불량을 방지하여 퓨즈 CD의 균일성을 향상시키고 퓨즈 하부에 가해지는 스트레스를 완화하여 퓨즈 절단 공정을 더 용이하게 수행할 수 있고, 수율을 향상시켜 반도체 소자의 신뢰성을 향상시키는 기술을 개시한다.As described above, the present invention does not form a dummy gate pattern formed in the lower portion of the fuse to prevent cracking due to the dummy gate pattern, and by adding a dummy tab in the width direction of the dummy device isolation layer to prevent the defective active region pattern. Disclosed is a technique for improving the uniformity of the fuse CD and relieving stress applied to the lower part of the fuse to facilitate the fuse cutting process, and to improve the yield to improve the reliability of the semiconductor device.
본 발명에 따른 반도체 소자 및 이를 형성하는 방법은, 퓨즈의 하부에 형성하던 더미 게이트 패턴을 형성하지 않아 더미 게이트 패턴에 의한 크랙을 방지하고, 더미 소자 분리막의 폭 방향으로 더미 탭을 추가하여 활성영역 패턴 불량을 방지하여 퓨즈 CD의 균일성을 향상시키고 퓨즈 하부에 가해지는 스트레스를 완화하여 퓨즈 절단 공정을 더 용이하게 수행할 수 있고, 수율을 향상시키고, 반도체 소자의 신뢰성을 향상시키는 효과를 제공한다.The semiconductor device and the method of forming the same according to the present invention do not form a dummy gate pattern formed under the fuse to prevent cracking by the dummy gate pattern, and add a dummy tab in the width direction of the dummy device isolation layer to form an active region. It prevents a bad pattern to improve the uniformity of the fuse CD and to reduce the stress applied to the lower part of the fuse to facilitate the fuse cutting process, improve the yield and improve the reliability of the semiconductor device. .
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. In addition, a preferred embodiment of the present invention is for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, substitutions and additions through the spirit and scope of the appended claims, such modifications and changes are the following claims It should be seen as belonging to a range.
Claims (6)
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Applications Claiming Priority (1)
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