[发明专利]半导体装置在审
申请号: | 201810297141.2 | 申请日: | 2018-03-30 |
公开(公告)号: | CN108695250A | 公开(公告)日: | 2018-10-23 |
发明(设计)人: | 北岛裕一郎 | 申请(专利权)人: | 艾普凌科有限公司 |
主分类号: | H01L21/82 | 分类号: | H01L21/82;H01L23/62 |
代理公司: | 北京三友知识产权代理有限公司 11127 | 代理人: | 邓毅;刘畅 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 熔断元件 半导体装置 多晶硅 非掺杂多晶硅 层间绝缘膜 俯视观察 激光照射 硅化物 上表面 衬底 基底 半导体 激光 损伤 配置 | ||
本发明提供半导体装置,其具有熔断元件,该熔断元件配置于半导体衬底上形成的层间绝缘膜上,所述熔断元件由多晶硅和设置在所述多晶硅的上表面的硅化物形成,俯视观察时,所述多晶硅的被包含在激光照射的范围内的区域为未导入杂质的非掺杂多晶硅,从而成为具有不对基底带来损伤而能够利用激光稳定地切断的熔断元件的半导体装置。
技术领域
本发明涉及半导体装置。特别是涉及具有能够通过切断而变更电路结构的熔断元件的半导体装置。
背景技术
在半导体装置的制造工序中,有下述方法:在晶片制造工序结束之后,例如使用激光将例如采用了多晶硅或金属的熔断元件切断而进行电路结构的变更。通过使用该方法,在对半导体装置的电特性进行测定之后,通过修正电阻的值,能够得到期望的特性,在重视模拟特性的半导体装置中是特别有效的方法。
在该方法中,要求熔断元件能够在激光下稳定地切断。
在专利文献1中,提出了下述方法:通过使熔断元件的激光照射部的形状为圆形,能够将激光能量高效地用于熔断,由此稳定地将熔断元件切断。
专利文献1:日本特开2000-30587号公报
首先,对通常使用的以往的熔断元件的剖面构造进行说明。图7是示出熔断元件的剖面构造的示意图,是熔断元件的与在熔断元件中流动的电流成垂直方向的宽度方向的剖视图。在硅衬底等半导体衬底11上配置有第1层间绝缘膜21,在第1层间绝缘膜21上形成有多晶硅12。多晶硅12是熔断元件。按照覆盖该多晶硅12的方式形成有第2层间绝缘膜22。在第2层间绝缘膜22上形成有最终保护膜23。最终保护膜23具有保护膜开口区域32,在形成有熔断元件的区域的上部开口。从上方覆盖作为熔断元件的多晶硅12的仅为第2层间绝缘膜22。激光光斑区域31是用于切断熔断元件的激光所照射的区域,该激光光斑区域31在熔断元件的宽度方向上完全覆盖构成熔断元件的多晶硅12的要被切断的区域。
接着,关于熔断元件基于激光的切断,对切断的原理进行说明。当对熔断元件照射激光时,被激光照射的熔断元件吸收热而发生熔融气化。由此,由于体积膨胀的熔断元件,配设在熔断元件上部的第2层间绝缘膜22被熔断元件内部的压力吹飞。此时,在多晶硅12的内部压力升高时,受到压力的除了多晶硅12的上方之外,也对侧面以及底面的第1层间绝缘膜21施加压力。一旦上方敞开,熔断元件的多晶硅12发生气化并向外扩散,从而成为被切断的状态。
这样,作为通过激光进行切断的熔断元件的物理特性之一,可以举出对熔断元件周边的损伤的影响。由于利用激光对熔断元件施加热而导致的体积膨胀,物理地将膜破坏,因此该影响有可能给与作为熔断元件的多晶硅12的底面相接的第1层间绝缘膜21带来损伤,产生裂纹。当在第1层间膜21上产生裂纹时,气化的多晶硅12进入并附着,从而也有熔断元件与半导体衬底11电短路的情况。
为了不产生这样的裂纹,考虑了减薄熔断元件上部的层间绝缘膜、或者降低激光的能量等对策,但对熔断元件上部的层间绝缘膜的膜厚进行控制在制造工序中难度较高,有可能成为工序上的负担。另外,若降低激光的能量,则由于能量不足而导致多晶硅12的气化不完全,从而导致熔断元件的切割残留。
如上所述,在采用了多晶硅的激光熔断型的熔断元件中,对熔断元件周边的损伤和熔断元件切割残留的风险存在权衡的关系。特别是在专利文献1记载的激光照射部成为圆形的形状的情况下,在按照剖面进行考虑时,垂直方向的压力变高,因此熔断元件的上方的层间绝缘膜容易被吹飞。同时,对熔断元件的下方的层间绝缘膜的压力也变高,因此成为容易产生裂纹的状况。
发明内容
本发明是鉴于上述状况而完成的,其课题在于提供半导体装置,其具有切割残留的风险小、在利用激光的切断时不易产生对熔断元件周边的损伤的熔断元件。
本发明为了实现上述课题,采用下述结构。
即,提供半导体装置,其特征在于,该半导体装置具有:
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造