專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
發(fā)明
背景技術(shù)：
領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，該半導(dǎo)體器件具有通過(guò)切斷熔絲和導(dǎo)電天線部而以冗余位代替缺陷位的冗余功能。
相關(guān)
背景技術(shù)：


圖1是示意性地示出常規(guī)半導(dǎo)體器件中熔斷區(qū)的結(jié)構(gòu)的俯視圖，該半導(dǎo)體器件具有通過(guò)切斷熔絲而以冗余位代替缺陷位的冗余功能。如圖1所示，在常規(guī)半導(dǎo)體器件中，通過(guò)去除掉層壓在熔絲部10上的保護(hù)膜的一部分，形成熔絲的切割邊緣的熔斷窗口12。然后，通過(guò)連接層11將熔絲部10的每一條熔絲連接到冗余控制電路14。圖2A到2C示出了沿著圖1的線A-A′展示對(duì)應(yīng)于熔絲部10的未切熔絲的半導(dǎo)體器件的一部分的橫截面圖，以及圖3A到3C示出了沿著圖1的線B-B′展示對(duì)應(yīng)于切掉了熔絲的半導(dǎo)體的一部分的橫截面圖。
圖2A到2C分別示出了存儲(chǔ)單元區(qū)(圖2A)、外圍電路區(qū)(圖2B)和冗余電路區(qū)的熔絲部(圖2C)的橫截面圖，它們都形成在同一襯底上。示出用于冗余電路區(qū)(圖2C)的存儲(chǔ)單元區(qū)(圖2A)和外圍電路區(qū)(圖2B)。下文中，將給出關(guān)于包括具有冗余功能的冗余電路(圖2C)的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的描述。在冗余電路中，在硅襯底中形成槽型分隔區(qū)107和擴(kuò)散層區(qū)106。在槽型分隔區(qū)107的兩側(cè)上的擴(kuò)散層區(qū)106是圖1中的連接層11，以及在柵極108的外側(cè)上的擴(kuò)散層區(qū)106對(duì)應(yīng)于圖1中的冗余控制電路14。例如，將存儲(chǔ)單元區(qū)中的鎢位線110用作外圍電路和冗余電路中的第一配線層110，并通過(guò)孔栓109連接到擴(kuò)散層區(qū)106。存儲(chǔ)電容器是由下電極111、絕緣膜112和上電極113構(gòu)成的，并通過(guò)孔栓105連接到擴(kuò)散層106。第二配線層115由鋁構(gòu)成，并通過(guò)孔栓114連接到第一配線層110。第三配線層117由鋁構(gòu)成，并通過(guò)孔栓116連接到第二配線層115。在第二配線層上形成氮化物膜118和聚酰亞胺膜119的保護(hù)膜。在圖2C所示的冗余電路中，熔絲132形成在和第二配線層115相同的層中，并通過(guò)孔栓114、第一配線110和孔栓109連接到擴(kuò)散層區(qū)106。另一方面，用激光束切割圖3C中所示的熔絲132，并且用通過(guò)激光照射產(chǎn)生的熱量蒸發(fā)熔絲132上的絕緣膜120，由此形成熔絲曝露部133。因此，熔絲132的切斷部部分地曝露出到外面。
現(xiàn)在，圖4示出了常規(guī)半導(dǎo)體器件的通常制造過(guò)程。常規(guī)半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程包括激光微調(diào)(步驟S01)，其是在半導(dǎo)體襯底上面或者上方形成配線、以及形成保護(hù)膜和在保護(hù)膜中形成開(kāi)口之后進(jìn)行的激光微調(diào)；探針測(cè)試(步驟S02)；背面磨削(步驟S03)；劃片(步驟S04)；裝片(步驟S05)；鍵合(步驟S06)和塑封(步驟S07)。如圖4所示，其中部分露出熔絲132的切斷部的狀態(tài)從激光微調(diào)(步驟S01)持續(xù)到塑封(步驟S07)。圖5A到5C示出了在圖4所示的從激光微調(diào)(步驟S01)到塑封(步驟S07)的過(guò)程中，覆蓋芯片表面的保護(hù)膜118和119吸收濕氣并被充電的狀態(tài)。在圖5C所示的冗余電路中，附著到保護(hù)膜的帶電粒子或者電子134可以進(jìn)入到熔絲132的切斷部并可以通過(guò)擴(kuò)散層106放電至柵極108，如路徑135所示。因此，內(nèi)部電路有時(shí)會(huì)被擊穿。這導(dǎo)致了冗余控制電路的故障或者損壞。
日本未審專利公開(kāi)(JP-A-Heisei 11-17016)揭露了“半導(dǎo)體集成電路器件及其制造方法”。在該傳統(tǒng)例子中，半導(dǎo)體集成電路期間配備有冗余電路，該冗余電路具有冗余位以并且在該冗余電路中可以通過(guò)切斷熔絲使得用冗余位代替缺陷位。熔絲部是由第一熔絲和第二熔絲構(gòu)成的，在最終鈍化膜形成之后切斷該第一熔絲，在最終鈍化膜形成之前切斷第二熔絲。在這種結(jié)構(gòu)中，由于去除了熔絲上的保護(hù)膜，主要是為了保證抵抗?jié)駳夂妥柚雇饷娴奈廴疚锏哪康?，形成了保護(hù)環(huán)。(1)無(wú)縫地圍繞熔絲，以及(2)以無(wú)需特別連接到襯底的浮動(dòng)態(tài)而形成該保護(hù)環(huán)。
日本未審專利公開(kāi)(JP-P2000-156412A)披露了“半導(dǎo)體器件及其制造方法”。在該傳統(tǒng)例子中，半導(dǎo)體器件包括設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上的熔絲；形成在熔絲上的多個(gè)絕緣膜；和設(shè)置為絕緣膜的開(kāi)口的熔絲切割窗口。半導(dǎo)體器件具有平的內(nèi)底表面。
為熔絲窗口側(cè)面所提供的金屬膜不需要連接至所述襯底，且其不具備為帶電粒子放電的目的。
如上所述，即時(shí)在所述的熔絲切割窗口的周邊存在諸如保護(hù)環(huán)的導(dǎo)電膜，所述的第一和第二示例也不具備為帶電粒子放電的目的。
結(jié)合上面的描述，在日本未審專利公開(kāi)(JP-P2001-189385A)中披露了半導(dǎo)體器件的熔絲部。半導(dǎo)體器件包括熔絲連線、形成在熔絲連線上的第一夾層絕緣膜和形成在第一夾層絕緣膜上并具有露出第一夾層絕緣膜的熔絲開(kāi)口部分的第二夾層絕緣膜。在半導(dǎo)體器件、第二夾層絕緣膜和熔絲開(kāi)口部分的側(cè)壁的頂層上鈍化膜形成為單元，并具有起到阻隔濕氣通過(guò)側(cè)壁侵入的保護(hù)膜的作用。
而且，在日本未審專利公開(kāi)(JP-P2000-156412A)中披露了一種半導(dǎo)體器件。在該傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件中，在二氧化硅膜的第二夾層絕緣膜之后形成和外圍電路的MOS晶體管的擴(kuò)散區(qū)域連接的觸點(diǎn)。形成第一金屬膜，并構(gòu)圖成想要的形狀，產(chǎn)生第一金屬配線。此時(shí)，沿著熔絲切割窗口的外圍露出第一金屬配線連線。在外圍電路中形成第二金屬膜，并構(gòu)圖成想要的形狀。因此，形成第二金屬配線連線，包括和第一金屬配線連線相連接的焊盤(pán)電極。圍繞熔絲切割窗口形成第二金屬膜。
而且，在日本未審專利公開(kāi)(JP-A-Heisei 11-145291)中披露了一種半導(dǎo)體器件。在該傳統(tǒng)例子的半導(dǎo)體器件中，在半導(dǎo)體襯底上形成熔絲。在第一到第三區(qū)上形成絕緣膜。在具有熔絲的第一區(qū)上絕緣膜具有第一厚度，在圍繞第一區(qū)的第二區(qū)中具有第二厚度和在圍繞第二區(qū)的第三區(qū)中具有第三厚度。在第二和第三區(qū)上形成覆蓋膜。
而且，在日本未審專利公開(kāi)(JP-A-Heisei 11-17016)中披露了一種半導(dǎo)體集成電路裝置。熔絲具有保護(hù)環(huán)，該保護(hù)環(huán)由圍繞熔絲元件的一組配線M3、配線M2和連接配線M3和M2的觸點(diǎn)以及一組配線M2、配線M1和觸點(diǎn)構(gòu)成。保護(hù)環(huán)通過(guò)觸點(diǎn)連接到地電壓的半導(dǎo)體區(qū)域。
而且，在日本未審專利公開(kāi)(JP-A-Heisei 9-69571)中披露了一種半導(dǎo)體器件。在該半導(dǎo)體器件中，形成覆蓋熔絲元件的第一夾層絕緣膜。在第一夾層絕緣膜上形成第二夾層絕緣膜，并具有用于熔絲元件的開(kāi)口。用金屬層或者金屬層和鈍化層對(duì)圍繞開(kāi)口和開(kāi)口的側(cè)壁的第二夾層絕緣膜的表面進(jìn)行覆蓋。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，該器件具有通過(guò)冗余位代替缺陷位的冗余功能，使得其對(duì)電阻充電方面表現(xiàn)優(yōu)異，并具有高可靠性。
而且，本發(fā)明的另一目的是提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，該器件具有天線部，該天線部至少部分地在熔斷窗口中露出。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，半導(dǎo)體器件包括具有擴(kuò)散層的半導(dǎo)體襯底；形成在半導(dǎo)體襯底上的絕緣膜；形成在絕緣膜上的熔絲的熔絲部；形成在熔絲和絕緣膜上的夾層絕緣膜；以及形成在夾層絕緣膜上和熔絲部對(duì)應(yīng)的天線部。
這里，半導(dǎo)體器件還可以包括配置成連接天線部和擴(kuò)散層的接觸孔栓。半導(dǎo)體器件還可以包括在天線部和中間絕緣層上形成的保護(hù)層；以及通過(guò)去除掉保護(hù)層的一部分形成和熔絲部相對(duì)應(yīng)的熔斷窗口，以允許切斷熔絲?？梢圆贾锰炀€部，使得在熔斷窗口中至少露出天線部的一部分。
而且，天線部可以具有兩個(gè)部分?？梢匝刂劢z部的每條熔絲的一端布置兩部分的其中一個(gè)，以及沿著每條熔絲的另一端布置另一個(gè)。另外，天線部可以具有圍繞熔絲部的環(huán)形形狀。
可以形成熔斷窗口，使得至少露出天線部的一部分。另外，可以形成熔斷窗口，使得露出整個(gè)天線部。
在本發(fā)明的另一方面中，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件包括具有擴(kuò)散區(qū)的擴(kuò)散層的半導(dǎo)體襯底；形成在半導(dǎo)體襯底上的存儲(chǔ)器單元區(qū)；形成在半導(dǎo)體襯底上的器件區(qū)；以及形成在半導(dǎo)體襯底上用以輸入和輸出數(shù)據(jù)的輸入/輸出電路區(qū)。器件區(qū)包括直接或者間接形成在半導(dǎo)體襯底上的絕緣膜；形成在絕緣膜上的熔絲的熔絲部；形成在熔絲部和絕緣膜上的夾層絕緣膜；形成在夾層絕緣膜中和熔絲部對(duì)應(yīng)的天線部；以及連接到天線部和擴(kuò)散層的觸點(diǎn)。
仍然在本發(fā)明的另一方面中，通過(guò)在半導(dǎo)體襯底上形成絕緣膜實(shí)現(xiàn)該制造半導(dǎo)體器件的方法；在絕緣膜上形成具有熔絲的熔絲部；在熔絲部和絕緣膜上形成夾層絕緣膜；以及在夾層絕緣膜上形成和熔絲部對(duì)應(yīng)的天線部。
天線部可以具有兩個(gè)部分。在這種情況中，通過(guò)沿著熔絲部的每條熔絲的一端形成兩個(gè)部分之一，以及沿著每條熔絲的另一端形成兩部分之另一，從而可以實(shí)現(xiàn)形成天線部。另外，通過(guò)形成圍繞熔絲部的環(huán)形形狀的天線部可以實(shí)現(xiàn)形成天線部。
而且，還可以通過(guò)在天線部和夾層絕緣膜上形成保護(hù)層實(shí)現(xiàn)該方法。
而且，還可以這樣實(shí)現(xiàn)該方法，通過(guò)去除掉一部分保護(hù)層形成熔斷窗口，使得至少露出一部分天線部；以及通過(guò)至少去除掉一部分夾層絕緣膜，使得至少露出一部分熔絲。
而且，通過(guò)去除掉夾層絕緣膜，可以去除掉一部分保護(hù)層，使得露出整個(gè)天線部。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是示意性地示出了在具有熔絲部的傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件中的熔絲區(qū)的結(jié)構(gòu)的平面圖；圖2A是示出了圖1的未切斷熔絲部(A-A′)的圖；圖2B是示出了圖1的未切斷熔絲部(A-A′)的圖；圖2C是示出了圖1的未切斷熔絲部(A-A′)的圖；圖3A是示出了圖1的切斷了的熔絲部(B-B′)的圖；圖3B是示出了圖1的切斷了的熔絲部(B-B′)的圖；圖3C是示出了圖1的切斷了的熔絲部(B-B′)的圖；圖4是示出了傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程的圖；圖5A是示出了通過(guò)在圖3A中充電而形成的帶有所生電荷的表面態(tài)的圖；圖5B是示出了通過(guò)在圖3B中充電而形成的帶有所生電荷的表面態(tài)的圖；圖5C是示出了通過(guò)在圖3C中充電而形成的帶有所生電荷的表面態(tài)的圖；圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括作為冗余電路的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)的方框圖；
圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中的熔絲區(qū)的示意性結(jié)構(gòu)的頂視圖；圖8A是圖7的切斷了熔絲部(C-C′)的圖；圖8B是圖7的切斷了熔絲部(C-C′)的圖；圖8C是圖7的切斷了熔絲部(C-C′)的圖；圖9A是示出了圖7的(D-D′)部分的圖；圖9B是示出了圖7的(D-D′)部分的圖；圖9C是示出了圖7的(D-D′)部分的圖；圖10A是示出了通過(guò)在圖9A中充電而形成的帶有所生電荷的表面態(tài)的圖；圖10B是示出了通過(guò)在圖9B中充電而形成的帶有所生電荷的表面態(tài)的圖；圖10C是示出了通過(guò)在圖9C中充電而形成的帶有所生電荷的表面態(tài)的圖；圖11是示出了通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程的圖；圖12是示出了通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的的制造過(guò)程，形成第一配線層的過(guò)程的圖；圖13是示出了通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程，形成第二配線層的過(guò)程的圖；圖14是示出了通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程，形成第三配線層的過(guò)程的圖；圖15是示出了通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程，形成保護(hù)膜層的過(guò)程的圖；圖16是示出了通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程，開(kāi)口保護(hù)膜層的過(guò)程的圖；圖17是示出了通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程，從激光微調(diào)到鍵合的過(guò)程的圖；圖18是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例在半導(dǎo)體器件中的熔絲區(qū)的示意性結(jié)構(gòu)的頂視圖；
圖19是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例在半導(dǎo)體器件中的熔絲區(qū)的示意性結(jié)構(gòu)的頂視圖；以及圖20是示出了根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例在半導(dǎo)體器件中的熔絲區(qū)的示意性結(jié)構(gòu)的頂視圖。
具體實(shí)施例方式
下文中，將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的具有熔絲部，例如DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中，切斷熔絲，以用冗余位代替缺陷位。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件包括在其內(nèi)形成擴(kuò)散層的半導(dǎo)體襯底；通過(guò)夾層絕緣膜形成在擴(kuò)散層上方的多個(gè)配線層；以及形成在上述配線層上的保護(hù)膜。而且，半導(dǎo)體器件具有用于在多個(gè)配線層的相鄰兩個(gè)層之間以及多個(gè)配線層的底配線層和上述的擴(kuò)散層之間電連接的孔栓。在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中，熔絲層通過(guò)絕緣膜例如夾層絕緣膜形成在半導(dǎo)體襯底上。熔絲層形成在比頂配線層低一層的配線層中。為了允許熔絲層被切斷以用冗余位代替缺陷位，通過(guò)去除層壓在熔絲層上的保護(hù)膜形成熔斷窗口。特別地，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件包括，在通過(guò)夾層絕緣膜形成在熔絲層上的頂配線層中所形成天線部15。形成天線部以在熔斷窗口中部分地露出。結(jié)果，由于濕氣等導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的表面部分帶電。因此，當(dāng)帶電粒子或者電子附著到表面上時(shí)，帶電粒子通常穿過(guò)在熔斷窗口中露出的熔絲部到達(dá)柵極并然后擊穿電路。然而，在本發(fā)明中，在通過(guò)柵極之前所述的帶電粒子被引導(dǎo)到在上層中形成的天線部，而不是熔絲部。然后將帶電粒子或者電極從在襯底表面中形成的擴(kuò)散層通過(guò)天線部放電后進(jìn)入至到襯底。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中，如上所述，可以阻止的是，附著到襯底的帶電粒子或者電子穿過(guò)熔絲部，并然后進(jìn)入到擊穿內(nèi)部電路的路線。
(第一實(shí)施例)圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例具有熔絲部例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體器件DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)的結(jié)構(gòu)的方框圖。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器配備有存儲(chǔ)器單元區(qū)51、用于執(zhí)行存儲(chǔ)器單元區(qū)51的冗余控制的冗余電路52、外圍電路58和I/O 59。冗余電路52和存儲(chǔ)器單元區(qū)51至少形成在同一芯片上。在存儲(chǔ)器單元區(qū)51中，行譯碼驅(qū)動(dòng)器54和行尋址緩沖器53串聯(lián)地連接到字線61。讀出放大器電路55、列譯碼驅(qū)動(dòng)器56和列尋址緩沖器57串聯(lián)地連接到存儲(chǔ)器單元區(qū)51中的位線。
如果缺陷位出現(xiàn)于存儲(chǔ)器單元區(qū)51中，切斷冗余電路52中的相應(yīng)熔絲，使得用冗余線代替連接到存儲(chǔ)單元區(qū)51的缺陷位的字線61或者位線60。因此，實(shí)現(xiàn)了適當(dāng)?shù)牟僮?。圖7是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例在冗余電路中具有熔絲部10的半導(dǎo)體器件的部分結(jié)構(gòu)的平面圖。如圖7所示，在根據(jù)該實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，打開(kāi)熔斷窗口12，通過(guò)去除層壓在熔絲部10上的保護(hù)膜以保證熔絲10的每條熔絲的切割邊緣。然后，通過(guò)連接層11將熔絲部10中的熔絲連接到冗余電路區(qū)14。圖8A到8C示出了對(duì)應(yīng)于沿著圖7所示的線C-C′熔絲部的切割了熔絲的區(qū)域的橫截面圖，以及圖9A到9C示出了對(duì)應(yīng)于沿著圖7所示的線D-D′的一部分，沒(méi)有布置熔絲的區(qū)域的橫截面圖。
圖8A到8C示出了包括存儲(chǔ)器單元(圖8A)、外圍電路(圖8B)和冗余電路(圖8C)的橫截面，它們都形成在同一襯底上。示出和冗余電路(圖8C)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元(圖8A)和外圍電路(圖8B)。將對(duì)具有冗余功能的冗余電路(圖8C)的結(jié)構(gòu)給出描述。在冗余電路中，在硅襯底的表面部分中形成槽形的隔離區(qū)107和擴(kuò)散層106。在槽形隔離區(qū)107的兩側(cè)上的擴(kuò)散層106對(duì)應(yīng)于圖7中的連接層11，并且為柵極108提供的擴(kuò)散層和與柵極108相鄰的區(qū)域?qū)?yīng)于圖7中的冗余控制電路區(qū)14。例如，在外圍電路和冗余電路中的第一配線層110中形成存儲(chǔ)器單元區(qū)中的鎢位線110，并通過(guò)孔栓109連接到擴(kuò)散層106。在圖8A的存儲(chǔ)器單元中，存儲(chǔ)電容器是由下電極111、絕緣膜112和上電極113構(gòu)成的，并通過(guò)孔栓105連接到擴(kuò)散層區(qū)106。第二配線層115是由鋁構(gòu)成的，并通過(guò)孔栓114經(jīng)由絕緣膜例如夾層絕緣膜連接到第一配線層110。第三配線層117是由鋁構(gòu)成的，并通過(guò)孔栓116經(jīng)過(guò)夾層絕緣膜連接到第二配線層115。在第三配線層117上形成由氮化物膜118和聚酰亞胺膜119構(gòu)成的保護(hù)膜。另一方面，在根據(jù)圖8C所示的該實(shí)施例的冗余電路中，在和第二配線層115相同的層上形成熔絲132，并通過(guò)孔栓114、第一配線110和孔栓109連接到擴(kuò)散層106。用激光切斷圖8C所示的熔絲132，并用激光輻射產(chǎn)生的熱量蒸發(fā)熔絲132上的夾層絕緣膜120。由此，形成熔絲曝露部133。熔絲132的切斷部部分地露出到外面。
該實(shí)施例還包括在和第三配線層117相同的層上形成的天線部15的天線膜。將天線部15分成兩個(gè)天線膜15(參見(jiàn)圖7)，其每一個(gè)都是線性地沿著一側(cè)上的熔絲的端部線形形成。天線部15通過(guò)孔栓116、第二配線層115、孔栓114、第一配線層110和孔栓109連接到和內(nèi)部電路隔開(kāi)的擴(kuò)散層106，如圖9C所示。而且，如圖8C所示，在該實(shí)施例中，將包括冗余電路的熔絲132以及天線膜137在內(nèi)的的保護(hù)膜118和119的區(qū)域去除掉，以這樣的方式形成天線膜137以便于在熔斷窗口131中將其部分露出。
圖10A到10C分別是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中冗余電路、存儲(chǔ)器單元和外圍電路的帶電狀態(tài)的橫截面圖。在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中(圖10C)，附著在表面上的帶電粒子134的放電路線139是由天線膜137、孔栓116、第二層115、孔栓114、第一配線層110、孔栓109和與內(nèi)部電路隔開(kāi)的擴(kuò)散層106構(gòu)成的。因此，所述的粒子的電荷通過(guò)在熔絲部上形成的天線膜137被傳給擴(kuò)散層106到襯底，而沒(méi)有通過(guò)熔斷窗口131和熔絲曝露部133流到熔絲部。因此，不需要將所述的熔絲部完全的圍繞，并且通過(guò)阻止器件中的擊穿實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件的高可靠性，其中這種擊穿通常是帶電粒子經(jīng)過(guò)熔絲部的傳統(tǒng)所粒子引起的。
該實(shí)施例中的天線膜137具有將保護(hù)膜上的電荷放電到襯底的作用。而且，天線膜137具有保護(hù)環(huán)的作用，提供其的目的是保證抵抗?jié)駳夂妥柚雇饷娴奈廴疚?。然而，包括在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中的天線膜137沒(méi)必要必須作為保護(hù)環(huán)圍繞熔絲部10布置，只要熔斷窗口12中的天線膜137的曝露部電連接到襯底。因此，可以根據(jù)半導(dǎo)體器件中的熔斷窗口12尺寸、使用環(huán)境等，以任何適當(dāng)?shù)姆绞讲贾锰炀€膜137。
接下來(lái)，將描述制造根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的方法。圖11是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造工藝的圖。根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造工藝包括在形成擴(kuò)散層的襯底上形成第一配線層(步驟S10)、形成第二配線層(步驟S11)、形成第三配線層(步驟S12)、形成保護(hù)膜(S13)、在保護(hù)膜中形成開(kāi)口(步驟S14)、激光微調(diào)(步驟S15)、探針測(cè)試(步驟S16)、背面磨削(S17)、劃片(步驟S18)、裝片(步驟S19)、鍵合(步驟S20)和塑封(步驟S21)。圖12到17示出了對(duì)應(yīng)于S10到S15步驟的半導(dǎo)體器件的橫截面圖，所述半導(dǎo)體器件并包括焊盤(pán)部和帶有熔絲的冗余電路。上述制造工藝是以普通制造過(guò)程為基礎(chǔ)的，并由此在這里的描述中省略掉。
在根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法中，在圖14所示的工藝中(步驟S12)，在與所述的第三配線層117相同的層中，可適當(dāng)?shù)匦纬勺罴烟炀€膜137。同時(shí)，形成焊盤(pán)部140。在圖16所示的工藝中(步驟S14)，同時(shí)形成用于焊盤(pán)140和熔斷窗口131的焊盤(pán)開(kāi)口部分141。因此，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法不需要用于形成天線膜137的新工藝。在根據(jù)本發(fā)明的制造方法的制造工藝中，同時(shí)從激光微調(diào)(步驟S15)到塑封(步驟S21)的結(jié)束，熔絲132的切斷部在熔斷窗口131中部分露出的狀態(tài)一直維持，同時(shí)在該狀態(tài)中可能導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的電荷擊穿。如上所述，在根據(jù)該實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，將由于充電導(dǎo)致附著到表面上的帶電粒子通過(guò)天線膜137快速地放電到襯底。
(第二個(gè)實(shí)施例)圖18是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的平面圖。本發(fā)明的該實(shí)施例中的半導(dǎo)體器件的基本部件及其制造方法和第一個(gè)實(shí)施例中的一樣。然而，形成在和本實(shí)施例中的第三個(gè)配線層相同層中的天線部16不同于第一個(gè)實(shí)施例中的。以環(huán)的形式沿著熔斷窗口12的壁表面布置本發(fā)明實(shí)施例中的天線部16。
在該實(shí)施例中，圖18中所示的環(huán)形天線部16至少在熔斷窗口12中部分地露出，以形成附著到表面上的帶電粒子的電荷的放電線路，如在第一個(gè)實(shí)施例中一樣。結(jié)果，將電荷放電到襯底。因此，通過(guò)阻止通常由電荷通過(guò)熔絲穿透所導(dǎo)致的器件中的電荷擊穿，從而獲得高可靠性的半導(dǎo)體器件。而且，在該實(shí)施例中，天線部18具有完全圍繞熔絲部的保護(hù)環(huán)的作用，由此有關(guān)于該作用相關(guān)的可靠性得以改善。
(第三個(gè)實(shí)施例)圖19是示意性的示出根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的平面圖。該實(shí)施例的基礎(chǔ)部件及其制造方法和第一個(gè)實(shí)施例的一樣。然而，和在該實(shí)施例的第三配線層的相層中形成的天線部17不同于第一個(gè)實(shí)施例中的。在該實(shí)施例中的天線部17設(shè)置有在沿著一側(cè)上地熔絲的端部的線性地布置的天線膜，以在熔斷窗口12中至少部分地露出；和沿著另一側(cè)上的熔絲的端部線形布置的天線膜，以在熔斷窗口12中至少部分地露出。在該實(shí)施例中，圖19中所示的環(huán)形天線部17是由兩個(gè)天線膜構(gòu)成的，它們?cè)谕ㄟ^(guò)去除掉層壓在熔絲部10上的保護(hù)膜形成的熔斷窗口中至少部分地露出，如在第一個(gè)實(shí)施例中一樣。因此，將帶電粒子引入到天線部17，并然后放電到襯底，而沒(méi)有進(jìn)入到熔絲部。因此，通過(guò)阻止通常由帶電粒子通過(guò)熔絲穿透所導(dǎo)致的該器件中的電荷擊穿，獲得高可靠性的半導(dǎo)體器件。而且，在該實(shí)施例中，天線部可以被熔斷窗口12覆蓋，由此獲得具有比第一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件具有更高電荷擊穿阻止功能的半導(dǎo)體器件。
(第四個(gè)實(shí)施例)圖20是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的平面圖。該實(shí)施例具有第二和第三個(gè)實(shí)施例的部件。該實(shí)施例的制造方法和第一個(gè)實(shí)施例的一樣。如圖20所示，該實(shí)施例中的天線部18具有這樣的結(jié)構(gòu)，使得第二個(gè)實(shí)施例中的環(huán)形形狀的天線部18(圖18)的部分區(qū)域被保護(hù)膜覆蓋，如在第三個(gè)實(shí)施例中所示的天線部17(圖19)。在該實(shí)施例中，正如在第一到第三個(gè)實(shí)施例中，在通過(guò)去除掉層壓在熔絲部上的保護(hù)膜形成的熔斷窗口12中，至少部分地露出圖20中所示的天線部18。結(jié)果，將通過(guò)充電產(chǎn)生的帶電粒子引入到天線部18，然后放電到襯底，而沒(méi)有穿過(guò)熔絲部。因此，通過(guò)阻止通常由帶電粒子穿過(guò)熔絲切斷部穿透所導(dǎo)致的器件中的電荷擊穿，獲得高可靠性的半導(dǎo)體器件。
(第五個(gè)實(shí)施例)根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施例半導(dǎo)體存儲(chǔ)器配備有存儲(chǔ)器單元區(qū)；在第一到第四個(gè)實(shí)施例中描述的任何一個(gè)半導(dǎo)體器件，作為用于執(zhí)行存儲(chǔ)器單元區(qū)的冗余控制的冗余電路；和作為存儲(chǔ)器和外部設(shè)備之間的輸入和輸出部分的I/O；以及用于執(zhí)行存儲(chǔ)器和外部器件之間的接口控制的外圍電路(參見(jiàn)圖6用于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的示意性結(jié)構(gòu))。存儲(chǔ)器單元區(qū)、在第一到第四個(gè)實(shí)施例中的任一個(gè)中所述的冗余電路、I/O和外圍電路集成地形成在同一襯底上。在存儲(chǔ)器單元區(qū)中，將行譯碼驅(qū)動(dòng)器和行尋址緩沖器串聯(lián)地連接至字線，。將讀出放大器、列譯碼驅(qū)動(dòng)器和列尋址緩沖器串聯(lián)地連接至所述的存儲(chǔ)單元區(qū)的位線，。
在該實(shí)施例中，當(dāng)存儲(chǔ)器單元區(qū)出現(xiàn)缺陷時(shí)，切斷掉第一到第四個(gè)實(shí)施例的任一個(gè)中所述的冗余電路，從而用冗余線替換連接到存儲(chǔ)器單元區(qū)的缺陷位的字線或者位線，由此獲得適當(dāng)?shù)牟僮鳌?br> 在該實(shí)施例中，提供第一到第四實(shí)施例中的冗余電路，使得半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的表面吸收濕氣，從而阻止在切換到冗余系統(tǒng)之后，通常由帶電粒子通過(guò)熔絲部的穿透所導(dǎo)致的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的電荷擊穿，并獲得半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的高可靠性。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括具有擴(kuò)散層的半導(dǎo)體襯底；形成在所述半導(dǎo)體襯底上的絕緣膜；形成在所述絕緣膜上的熔絲的熔絲部；形成在所述熔絲和所述絕緣膜上的夾層絕緣膜；以及形成在所述夾層絕緣膜上和所述熔絲部對(duì)應(yīng)的天線部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，還包括配置成連接所述天線部和所述擴(kuò)散層的接觸孔栓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的半導(dǎo)體器件，還包括形成在所述天線部和所述中間絕緣層上的保護(hù)層；以及通過(guò)去除掉所述的保護(hù)層的一部分形成和所述熔絲部相對(duì)應(yīng)的熔斷窗口，以允許熔絲被切斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的半導(dǎo)體器件，其中布置所述天線部，使得在所述熔斷窗口中至少露出所述天線部的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4的任一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件，其中所述天線部具有兩個(gè)部分，沿著所述熔絲部的每條熔絲的一端布置所述兩部分的其中一個(gè)，以及沿著每條熔絲的另一端布置另一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至4的任一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件，其中所述天線部具有圍繞所述熔絲部的環(huán)形形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至4的任一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件，其中形成所述熔斷窗口，使得所述天線部至少露出一部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至4的任一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件，其中形成所述熔斷窗口，使得露出整個(gè)所述天線部。
9.一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，包括具有擴(kuò)散區(qū)的擴(kuò)散層的半導(dǎo)體襯底；形成在所述半導(dǎo)體襯底上的存儲(chǔ)器單元區(qū)；形成在所述半導(dǎo)體襯底上的器件區(qū)；以及形成在所述半導(dǎo)體襯底上用以輸入和輸出數(shù)據(jù)的輸入/輸出電路區(qū)，其中所述器件區(qū)包括直接或者間接地形成在所述半導(dǎo)體襯底上的絕緣膜；形成在所述絕緣膜上的熔絲的熔絲部；形成在所述熔絲部和所述絕緣膜上的夾層絕緣膜；形成在所述夾層絕緣膜中和所述熔絲部相對(duì)應(yīng)的天線部；以及連接至所述天線部和所述擴(kuò)散層的觸點(diǎn)。
10.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括在所述半導(dǎo)體襯底上形成絕緣膜；在所述絕緣膜上形成具有熔絲的熔絲區(qū)；在所述熔絲部和所述絕緣膜上形成夾層絕緣膜；以及在所述夾層絕緣膜上形成和所述熔絲部對(duì)應(yīng)的天線部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述天線部具有兩個(gè)部分，以及所述的天線部的形成包含沿著所述熔絲部的所述每條熔絲的一端形成所述兩個(gè)部分一個(gè)，以及沿著每條熔絲的另一端形成另一個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述的天線部的形成包括形成圍繞所述熔絲部的環(huán)形形狀的所述天線部。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，還包括在所述天線部和所述夾層絕緣膜上形成保護(hù)層。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13的任一項(xiàng)所述的的方法，還包括形成熔斷窗口，其包括去除掉所述保護(hù)層的一部分，使得所述天線部至少露出一部分；以及去除掉所述夾層絕緣膜的至少一部分，使得所述的熔絲至少露出一部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中，所述去除掉所述保護(hù)層的一部分包括去除掉所述的夾層絕緣膜，使得露出整個(gè)所述天線部。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件包括具有擴(kuò)散層的半導(dǎo)體襯底。在半導(dǎo)體襯底上形成絕緣膜，在絕緣膜上形成熔絲的熔絲部。在熔絲部和絕緣膜上形成夾層絕緣膜，并在夾層絕緣膜上形成和熔絲部相對(duì)應(yīng)的天線部。
文檔編號(hào)H01L21/768GK1941374SQ200610142020
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者荻島淳史 申請(qǐng)人:爾必達(dá)存儲(chǔ)器株式會(huì)社