專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
半導(dǎo)體^S^其諱隨方法獄領(lǐng)域本發(fā)明涉及將電阻體和熔絲元件并聯(lián)連接并且肖辦利用熔絲元件的切斷來(lái)調(diào)整電阻值的半導(dǎo)體裝置、以及ffi31切斷與兩個(gè)以上電阻體分另拼,接的熔 絲元件來(lái)調(diào)整由電阻體分割后的電壓輸出的半導(dǎo)體^1^其制造方法。 背景駄在由多晶自形成的電阻體和熔絲元件并聯(lián)地電連接的半導(dǎo)體裝置中，在 電阻體和熔絲元件形成在同一層的情況下，平面地配置兩個(gè)元件，成為芯片面積增大的因素。作為其對(duì)策，如圖9所示，存在如下方法在第一多晶自301 上隔著第^fl雄202層錢二多晶繊302，由此，抑制面積增大。(例如，參考專利文獻(xiàn)l)專利文獻(xiàn)l:特開(kāi)平9-246384號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容^^腐專利文獻(xiàn)1記載的現(xiàn)有技術(shù)的帝臘方法中，在使電P且體和熔絲元件 層疊的情況下，會(huì)有在切斷熔絲元件時(shí)激光損傷電阻體的可能性，所以，必須 ^mH鵬202充分厚。但是，當(dāng)?shù)谝谎趸?02過(guò)厚時(shí)，在第一多晶^M 301和第二多晶鵬302接合中，縱橫比變大，因此接合困難。財(cái)卜，利用各自 的接Mia行^一多晶硅膜301和第二多晶硅膜302電氣接合，但是，還具有 如下問(wèn)題當(dāng)不能充分除去第二多晶繊302附著前的自然氧體時(shí)，不能獲 得良好電氣連接。為了解決所述問(wèn)題，本發(fā)明采用以下駄方案。 (1) 一種半導(dǎo)體錢，其特征在于，包括具有主表面的半導(dǎo)體襯底；^;;f述半導(dǎo)淋寸底的主表面上形成的凹部；M^f述凹部?jī)?nèi)表面上以^^述半導(dǎo)術(shù)寸底上的絕緣層； 電阻體，形鵬所述絕緣層上，并且，以AA^f述凹部?jī)?nèi)向所述半導(dǎo)術(shù)寸底 的主表面上延伸的方式形成；第一氧化膜，以成為與所述半導(dǎo)m寸底的主表面相同的高度位置的方式埋層萬(wàn)述凹部?jī)?nèi)；熔絲元件，形自所述第"fl化膜上，并且，以與所述電阻體重疊的方式 形成；第二氧化膜，以覆MM述熔絲元件、所述第一氧化膜以及所述電阻體的方 鄉(xiāng)成；布線層，形鵬所述第二氧化膜上，SMI塞與所述電阻體以^M鵬絲 元件電連接。(2) —種半導(dǎo)體^S，其特征在于，所述電阻體由第一多晶硅膜構(gòu)成。 (3〉一種半導(dǎo)體^g,其特征在于，所述熔絲元件由第二多晶,構(gòu)成。(4) 一種半導(dǎo)體裝置的律隨方法，該半導(dǎo)體^fi具有分壓器電阻電路，該分壓器電阻電路具有所述電阻體和熔絲元件，M:切斷與電阻體并聯(lián)連接的熔絲元件來(lái)調(diào)整由電阻體分割的電壓輸出，該方,括如下步驟 在半導(dǎo)1^寸底上形鵬槽；在形成有所述溝槽的半導(dǎo)術(shù)寸底上形成場(chǎng)絕緣騰 ^m述場(chǎng)^^膜上形，一多晶自； 對(duì)所，一多晶自弓l入雜質(zhì)；對(duì)戶;^m—多晶^M進(jìn)行構(gòu)圖；堆積凍一氧鵬和SOG膜，利用回刻蝕法進(jìn)行平坦化；形，二多晶 ;對(duì)所，二多晶 弓l入雜質(zhì)；對(duì)戶;f^第二多晶wt行構(gòu)圖；^0M第二多晶鵬上形鵬間騰在層疊有戶;f^—多晶 和第二多晶砲模的區(qū)^ 塞;形艦為布線層的導(dǎo)電體；形成鈍化膜；形成聚S1fflM;對(duì)所述鈍鵬和所述聚!W^膜進(jìn)行構(gòu)圖。(5) —種半導(dǎo)體裝置的帝隨方法，其特征在于，在形^^ 述第一多晶 的步驟中，形^^，一多晶自時(shí)的膜厚為100nm到400nm的范圍。(6) —種半導(dǎo)體體的帝臘方法，其特征在于，在形^^f鄉(xiāng)二多晶鵬 的步驟中，形成所述第二多晶自時(shí)的膜厚為200nm到400nm的范圍。(7) —種半導(dǎo)體^g的制造方法，，征在于，在向所述第一多晶 中 引入雜質(zhì)的步驟中，向第一多晶繊中弓l入的雜質(zhì)為1X 1014/咖2到5X 1015/cm2 的范圍。(8) —種半導(dǎo)體裝置的第蜷方法，辦征在于，在向戶/fi^二多晶鵬中 弓l入雜質(zhì)的步驟中，向第二多晶,中弓l入的雜質(zhì)為5X 1015/cm2以上。(9) 一種半導(dǎo)體^S的審臘方法，其特征在于，在所述半導(dǎo)術(shù)寸底上形成 溝槽的步驟中，形^i^述溝槽時(shí)的深度為500nm到2000nm的范圍。(10) —種半導(dǎo)體^a的制造方法，其特征在于，在形成所述第一氧 的步驟中，形成所述第一氧化膜時(shí)的膜厚與形成所述溝槽時(shí)的深度為相同程度 或者相同職以上。(11) 一種半導(dǎo)體體，具有分壓器電阻電路，該分壓器電阻電路由兩個(gè) 以上電阻,成，熔絲元件與各電阻體并鵬接，ilil切斷熔絲元件來(lái)調(diào)整由 電阻體分割的電壓輸出，其特征在于，與電阻體和熔絲元件并,接的元件由 本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置構(gòu)成。使電阻體和熔絲元件層疊，由此，與現(xiàn)有技斜目比，能夠以小面積形成電 阻體和熔絲元件并自接的半導(dǎo)體裝置。在由兩個(gè)以上電阻體構(gòu)成、熔絲元件 與各電阻體并聯(lián)連接并且可皿切斷熔絲元件來(lái)調(diào)整由電阻體分割的電壓輸出 的分壓器電阻電路中，肯&夠應(yīng)用本發(fā)明的半導(dǎo)體縫，由此，小面積化的鄉(xiāng) 進(jìn)一步增大。此外，根據(jù)形成在半導(dǎo)體襯底上的凹,，在電阻體和熔絲元件之間形成 較厚的氧化膜，由此，使電阻體不受損傷。此外，電阻體、熔絲元件和金屬布線艦插塞被電連接，由此，可以斷氐 分別接合的,電阻。如上所述，育嫩提供一種小面積、特性穩(wěn)定的將電阻體和熔絲元件并聯(lián)連 接的半導(dǎo)體^S。


圖1是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體體的示意平面圖。 圖2是^^本發(fā)明的半導(dǎo)體錢的示意音睏圖。圖3是按照步驟頓序標(biāo)本發(fā)明的半導(dǎo)體錢的帶臘方法的纟標(biāo)意剖面圖。 圖4是按照步驟，鵬^^本發(fā)明的半導(dǎo)體錢的庫(kù)隨方法的示意咅曬圖。 圖5是按照步驟)l,表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的示意剖面圖。 圖6是按照步驟jl,表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的示意剖面圖。 圖7是按照步驟l,表示本發(fā)明的半導(dǎo)體錢的制造方法的示意剖面圖。 圖8是按照步驟l,標(biāo)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的偉隨方法的満剖面圖。 圖9是^^見(jiàn)有^的半導(dǎo)體裝置的，M的剖面圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的tt^方式。圖1是恭于本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體錢的平面圖的一例，圖2是圖1中的 虛線A-A'的悉示本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體縫的剖面圖的一 例。如圖1所示，在溝槽區(qū)域502上形成由第一多晶硅膜301構(gòu)成的電阻體， 以在電阻體上層疊的方，成由第二多晶碓模302構(gòu)成的熔絲元件。電阻體、 熔絲元件以M屬布線402禾傭繊(plug) 401被電連接。對(duì)于熔絲元件的中 心區(qū)鄉(xiāng)說(shuō)，形鵬絲元件切斷用區(qū)域501,以在以后禾傭激光切斷熔絲元件。如圖2所示，根據(jù)形成有溝槽區(qū)域502的半導(dǎo)體襯底101的形狀，以在場(chǎng) 絕緣膜201上成為凹形汰的方式，形成由第一多晶硅膜301構(gòu)成的電阻體，由 第二多晶趙漠302構(gòu)成的熔絲元件層疊在利用第"fl化膜202平坦化的第一多 晶 301上。將由第一多晶鵬301構(gòu)成的電阻體作成凹職，之后進(jìn)行平坦化，由此， 位于之后熔絲元件切斷用區(qū)域501下的第一氧化膜202的膜厚頓，所以，第 202在切斷熔絲時(shí)起到，膜的作用，切斷熔絲元j牛時(shí)，不用擔(dān)'1>^ 損傷電P且體。在由第二多晶硅膜302構(gòu)成的熔絲元件上形成作為層間膜的第二 氧化膜203,在其上形^^屬布線402,該金屬布線402用于與在同一半導(dǎo)#^寸 底上所制作的其他元件連接?？?01以貫穿第二氧化膜203、第二多晶鵬 302的方式形成，將第一多晶硅膜301、第二多晶,302、金屬布線402電連 接。j頓插塞401進(jìn)行電連接，由此，可以陶頓間的接觸電阻。在金屬布線 402上，以對(duì)熔絲切斷用區(qū)域501進(jìn)行開(kāi)口的方式形成鈍化膜403、聚酰3￡|$膜 404。然后，使用附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的,實(shí)施方式。在圖3中，示出了在半導(dǎo)術(shù)寸底101上形^^勾槽、然后形鵬為層間膜的 場(chǎng)絕緣膜201之后的剖面圖。溝槽的深度影響之后形成的熔絲元件切斷區(qū)域下 的電阻體和熔絲元件的層間膜的厚度。在溝槽深度較淺的情況下，作為熔絲元件切斷時(shí)的微膜，作用不充分，在較深的情況下，氧4鵬的JiA困難，因此, 半導(dǎo)^W寸底101 ，形成的溝槽的深度為500nm到2000nm左右的范圍。之后， 在形成有溝槽的半導(dǎo)^M底101上形鵬絕緣膜201 。接著，如圖4所示，利用例如CVD法在100nm到400nm左右的范圍內(nèi)層 S^為電阻體的第一多晶自301。此時(shí)，在將第一多晶自301用作同一半導(dǎo) 體襯底內(nèi)的其他元件例如晶體管的柵電極或布線的情況下，形成為比較厚的 200nm至lj400nm左右，在只在電阻體中^ffi的情況下，可以是100nm到200nm 左右。之后，禾U用離子注入法，向第一多晶自301中注入雜質(zhì)。作為雜質(zhì)， 在使電阻體為N型的情況下，使用砷或磷等，在為P型的情況下，使用硼或BF2 等。離子注入量為lX10"/cm2到5X10"/cm2的范圍。此時(shí)，^^f形成的電阻體 為高電阻的情況下，需要電阻區(qū)域劍氏濃度、電極引出區(qū)域是高濃度，因此， 雜質(zhì)的引入分兩階段進(jìn)行。首先，向第一多晶硅膜301的鱉個(gè)區(qū)，入1X 1014/cm2到5 X 1014/cm2的雜 質(zhì)，然后，艦光刻法，以將之后用插塞401對(duì)第二多晶鵬302齢屬布線 402進(jìn)摘接的電極引出區(qū)域開(kāi)口的方式，對(duì)繊抗蝕劑503進(jìn)行構(gòu)圖，將該光 致抗蝕劑503作為掩模，注入5X105/cm2左右的雜質(zhì)之后，除去^1^蝕劑。然后，利用光刻法，以對(duì)所希望的區(qū)域以外進(jìn)行開(kāi)口的方式，在M^蝕 劑J^a行構(gòu)圖，將該光i^C蝕劑作為掩模，對(duì)第一多晶鵬301進(jìn)行構(gòu)圖，并 除去鄉(xiāng)抗蝕劑，由此，形成由電阻區(qū)鄉(xiāng)卩電極引出區(qū),成的電阻體。之后，為了〗頓回亥l觸(etohback)法，例如，ffl51CVD法以與溝槽的深 度相同程度以上的厚度的膜厚來(lái)堆積TEOS系的第一氧化膜202,并且，在第一 氧鵬202上涂敷SOG膜，并進(jìn)行亥i勉，直到第一多晶鵬301的表面。在圖 5中示出禾,該回亥觸法使表面平坦化的狀態(tài)。在凹部中殘留氧4W202,半導(dǎo) 術(shù)寸驗(yàn)面成為被平坦化的狀態(tài)。此外，此時(shí)，即使錢一多晶鵬301表面 較薄地殘留氧化膜也不會(huì)有影響。為了M插塞401進(jìn)行最終的電接合，第一 多晶自301與后，積而成的第二多晶自302接合時(shí)不需考慮,電阻。接下來(lái)，如圖6所示，艦CVD法堆積成為熔絲元件的第二多晶鵬302，利用離子注入法弓l入雜質(zhì)。第二多晶繊302戶雜積的膜厚為400ran左右，作 為雜質(zhì)，在使電阻體為N型的情況下，^f頓砷或麟，在為P型的情況下，使 用硼或BF2等。雜質(zhì)注入量為5X10"/cm2以上。對(duì)于第二多晶自302來(lái)說(shuō)， 膜厚也比較厚，成為低電阻，因此，在半導(dǎo)^M底上的其他區(qū)域，可以用作例 如晶體管的柵電極赫線。在所述例子中，將熔絲元l徘為多晶繊，但是， 也可以使用由多晶硅和硅化物構(gòu)成的多晶^^屬硅化物(Polycide)。此外，向 第二多晶,302中引入雜質(zhì)的方法也可以是固層擴(kuò)散法的方法。接著，^ffi光刻法在第二多晶硅膜302上以對(duì)成為熔絲元件的區(qū)域以外進(jìn) 行開(kāi)口的方式，對(duì)，抗蝕劑進(jìn)行構(gòu)圖，將該光致抗蝕劑作為掩模，對(duì)第二多 晶鵬302進(jìn)行亥觸。之后，堆積成為層間膜的第二氧化膜203，得到圖7的形 狀。然后，在由第一多晶鵬301構(gòu)成的電阻體和由第二多晶鵬302構(gòu)成的 熔絲元件的成為電極的區(qū)郷鵬塞401 。插塞401以貫穿第二氧鵬203和第 二多晶自302的方式形成，并且以到達(dá)第一多晶自301的方式形成。之后， 利用賺法，形鵬為金屬布線402的膜例如包含鋁或銅的織膜，將利用光 亥條以成為金屬布線402的區(qū)鵬留的方微圖后的繊抗蝕劑為掩模進(jìn)行刻 蝕，得到圖8的微。由此，麟一多晶鵬301、第二多晶繊302和金屬布 線402利用插塞401被電連接。金屬膜可以使用包括如Ti/AI-Si-Cu/TiN這樣的 勢(shì)壘金屬層或防^t膜的驗(yàn)、包含鋁、硅以及銅等的合金膜。之后，堆積SiN膜等的鈍化膜403,在其上涂敷感光性聚酰亞胺膜404,作 為最終的保護(hù)膜。之后，以熔絲元件切斷區(qū)域501開(kāi)口的方式，對(duì)鈍化膜403 以及聚酰鵬膜404進(jìn)行亥卿，由此，得到圖2所示的剖面微。此時(shí)，以堆 積鈍化膜403并對(duì)熔絲元件切斷區(qū)域501進(jìn)行開(kāi)口、接著涂敷聚 胺膜404 并對(duì)熔絲元件切斷區(qū)域501進(jìn)行開(kāi)口的方法，獸嫩得到圖2所示的剖面微。如上所述是單層布線的實(shí)施例，但是，即艦為多層布線，艦將熔絲元 件切斷區(qū)壤上的層間膜厚最優(yōu)化也可以應(yīng)用本發(fā)明。如上所述，在本發(fā)明中，使電阻體和熔絲元件層疊，由此，與現(xiàn)有fe^B 比，育嫩以小面積形成，軎嫩將本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置應(yīng)用于由兩個(gè)以上電阻體 構(gòu)成、熔絲元件與各電阻體并聯(lián)連接并且可通過(guò)切斷熔絲元件來(lái)調(diào)整由電阻體 分割的電壓輸出的分壓器(bleeder)電阻電路，由此，小面積化的效驗(yàn)1變大。此外，在使電阻體和熔絲元件層疊的情況下，盡管熔絲元件切斷時(shí)的基底 膜損傷的影響可能涉及到電阻體，但是，禾,形皿半導(dǎo)體襯底上的凹形狀，在電阻體、熔絲元件之間形^W的氧鵬，由此，可以使電阻^T、穀躓傷。 此外，通過(guò)插塞電連接電阻體、熔絲元件和金屬布線，由此，肯嫩斷氏各自接 合的接觸電阻。如上所述，肯嫩提供一種小面積、特性穩(wěn)定的將電阻體和熔絲元件并職 接的半導(dǎo)體裝置。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括具有主表面的半導(dǎo)體襯底；溝槽區(qū)域，形成在所述半導(dǎo)體襯底的主表面；覆蓋所述溝槽區(qū)域內(nèi)表面上以及所述半導(dǎo)體襯底上的絕緣層；電阻體，形成在所述絕緣層上，并且，以從所述溝槽區(qū)域內(nèi)向所述半導(dǎo)體襯底的主表面上延伸的方式形成；第一氧化膜，以成為與所述半導(dǎo)體襯底的主表面相同的高度位置的方式埋入到所述溝槽區(qū)域內(nèi)；熔絲元件，形成在所述第一氧化膜上，并且，以與所述電阻體重疊的方式形成；第二氧化膜，以覆蓋所述熔絲元件、所述第一氧化膜以及所述電阻體的方式形成；布線層，形成在所述第二氧化膜上，通過(guò)插塞與所述電阻體以及所述熔絲元件電連接。
2. 根據(jù)^^l」要求1的半導(dǎo)體裝置，，征在于， 所述電阻體由第一多晶 構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體裝置，其特征在于， 所鵬絲元件由第二多晶繊構(gòu)成。
4.一種半導(dǎo)體體的制造方法，該半導(dǎo)體錢具有分壓器電阻電路，該分壓 器電阻電路具有電阻體和熔絲元件，M31切斷與電阻體并聯(lián)連接的熔絲元件來(lái) 調(diào)整由所述電阻體分割的頓輸出，該方法包括如下步驟在半導(dǎo)^l寸底上形^ 溝槽；在形成有所述溝槽的半導(dǎo)體襯底上形自絕緣膜； ^^述場(chǎng)絕緣膜上形，一多晶 ;對(duì)戶; ^第一多晶 進(jìn)行構(gòu)圖；堆積第一氧4W,禾,回亥觸法進(jìn)行平坦化； 形，二多晶 ;對(duì)所，二多晶 進(jìn)行構(gòu)圖；在所述第二多晶繊上形鵬間膜；在層疊有所述第一多晶鵬和第二多晶繊的區(qū)域，形成貫穿所述層間膜 和所述第二多晶鵬并超lj所述第一 多晶鵬的插塞-,形艦為布線層的導(dǎo)電體；形成鈍化騰形成聚酰亞鵬；對(duì)所述鈍碰和所述聚sra^膜進(jìn)行構(gòu)圖。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體錢的制造方法，其特征在于， 在形成所述第一多晶硅膜的步驟中，形成所述第一多晶硅膜時(shí)的膜厚為100nm到400nm的范圍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于， 在形成所述第二多晶硅膜的步驟中，形成所述第二多晶硅膜時(shí)的膜厚為200nm到400nm的范圍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體裝置的制造方法，^#征在于， 在向所述第一多晶硅膜引入雜質(zhì)的步驟中，向第一多晶砲摸中引入的雜質(zhì)為1X 1014/cm2到5 X 1015/cm2的范圍。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體體的制造方法，其特征在于， 在向所述第二多晶砲模引入雜質(zhì)的步驟中，向第二多晶砲模中弓l入的雜質(zhì)為5X10"/cm2以上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體縫的諱隨方法，其特征在于， 在戶腿半導(dǎo)術(shù)寸底上形淑勾槽的步驟中，形^^ 述溝槽時(shí)的深度為500nm到2000nm的范圍。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體體的制造方法，其特征在于， 在形成所述第一氧化膜的步驟中，形成所述第一氧化膜時(shí)的膜厚與形^0 述溝槽時(shí)的深度為相同程度或者相同程度以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體裝置的偉隨方法，其特征在于，所述第一氧化膜是由TEOS系的氧化膜和SOG膜的這兩層構(gòu)成的氧化膜。
12.—種半導(dǎo)體裝置，具有分壓器電阻電路，該分壓器電阻電路由兩個(gè)以上電阻鵬成，熔絲元件與各電阻體并職接，通過(guò)切斷熔絲元件來(lái)調(diào)整由電阻體分割的電壓輸出，其特征在于，與電阻體和熔絲元件并聯(lián)接的元件由權(quán)利要求1的半導(dǎo)體裝置構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法。熔絲元件層疊在電阻體的上部，熔絲元件的利用激光切斷的區(qū)域下的電阻體為凹形狀，由此，提供小面積且不存在熔絲元件切斷時(shí)對(duì)電阻體的損傷、各元件間所產(chǎn)生的接觸電阻等也較小的穩(wěn)定的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
文檔編號(hào)H01L21/768GK101266984SQ200810096329
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月7日
發(fā)明者北島裕一郎 申請(qǐng)人:精工電子有限公司