本發(fā)明關于半導體裝置，特別關于具有通過切斷能夠變更電路構成的熔絲元件的半導體裝置。

背景技術：

在半導體裝置的制造工序中，有如下方法，即在結束晶圓制造工序之后，例如利用激光，通過切斷例如使用多晶硅或金屬的熔絲元件進行電路構成的變更。通過利用本方法，在測定半導體裝置的電特性之后，能夠通過修正電阻的值來得到期望的特性，在完成重視模擬特性的半導體裝置上成為特別有效的手段。在利用該激光的手法中，要求熔絲元件能夠被穩(wěn)定地切斷。

在專利文獻1中，提示了如下方法，即通過增大熔絲元件的因激光形成的熔斷部分的面積，或者，在熔斷部分加入縮窄部分來確保動力裕度（powermargin），穩(wěn)定地切斷熔絲元件。

另外，在專利文獻2中，提示了以觸點連接層疊的熔絲元件，利用激光來切斷觸點部，從而難以發(fā)生切斷不良的方法。

【現(xiàn)有技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開平9－199596號公報

【專利文獻2】日本特開平9－36234號公報。

技術實現(xiàn)要素：

【發(fā)明要解決的課題】

作為用激光切斷的熔絲元件的課題之一，可舉出切斷不良。如圖4所示，若對熔絲元件15實施基于激光的切斷則構成熔絲元件15的膜飛散，殘留熔絲切斷痕16。此時，因為能量不充分而熔絲元件成為不完全熔融氣化的狀態(tài)，發(fā)生熔絲切斷殘余17造成的短路，或者熔融氣化的熔絲元件附著到周邊的熔絲再附著18造成的短路等，從而成為切斷不良。熔絲再附著18造成的短路也有可能使鄰接熔絲元件間短路，在圖4中示意性地示出這樣的狀況。

配置在熔絲元件上的膜越厚變得越容易引起這些切斷不良。例如，在多層布線構造中將處于下層部的多晶硅層作為熔絲元件使用的情況下，熔絲元件上的膜的偏差會變大，變得難以得到更加穩(wěn)定地切斷熔絲的條件。這是因為殘留在除去設在熔絲元件15的上方的、氮化膜等的最終保護膜的區(qū)域即保護膜開口區(qū)域43的膜的厚度有偏差。

在現(xiàn)有方法的例子即專利文獻1中，由于熔絲元件的切斷面在相同層露出，所以要考慮在發(fā)生圖4所示的熔絲再附著18的情況下短路的危險性。

在現(xiàn)有方法的其他例子即專利文獻2中，熔絲元件被層疊配置，進而使上層的熔絲元件具有縮窄部分，從而降低了專利文獻1中引起的短路的危險性。然而，在本構造中成為激光也不少照射下層部的熔絲元件的結構。若著眼于該下層部的熔絲元件，則熔絲元件上的膜較厚，而且從激光接受的能量為不充分的狀態(tài)，因此成為熔絲元件不完全氣化，或者向周圍再附著的危險性非常高的狀態(tài)。由于這一情況，會出現(xiàn)上層部的熔絲元件和下層部的熔絲元件因熔絲再附著而短路的可能性。

本發(fā)明鑒于上述不良而成，其課題是提供具有不會發(fā)生切斷殘余的發(fā)生而造成的切斷不良的熔絲元件的半導體裝置。

【用于解決課題的方案】

為了解決上述課題，設為以如下內(nèi)容為特征的半導體裝置，即在能夠進行基于激光的切斷的熔絲元件中，配置有上部熔絲元件和下部熔絲布線，各個熔絲元件具有通過配置在被激光照射的激光照射區(qū)域的中心的觸點來連接的構造，具備在上部熔絲元件與下部熔絲布線的層間膜配置有氮化硅膜的構造。

【發(fā)明效果】

依據(jù)本發(fā)明，在基于激光切斷熔絲元件時，下部熔絲布線被氮化硅膜保護，只有上部熔絲元件的一部分即激光照射區(qū)域被有效率地熔融氣化，進而由于連接上部熔絲元件和下部熔絲布線的觸點配置在激光照射區(qū)域的中心，所以成為以觸點為中心的激光照射區(qū)域最有效率地接受能量的結構。能夠提供難以發(fā)生能量不充分造成的熔融氣化的不足，且即便發(fā)生再附著也難以引起短路的熔絲元件。

附圖說明

【圖1】是示出本發(fā)明中的第1實施方式所涉及的半導體裝置的俯視圖。

【圖2】是示出本發(fā)明中的第1實施方式所涉及的半導體裝置的截面圖。

【圖3】是示出本發(fā)明中的第2實施方式所涉及的半導體裝置的俯視圖。

【圖4】是示出現(xiàn)有的半導體裝置的例子的俯視圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。

圖1是本發(fā)明中的第1實施方式所涉及的半導體裝置的俯視圖。配置有上部熔絲元件11及下部熔絲布線12，在上部熔絲元件11的激光照射區(qū)域42的中心配置有用于連接上部熔絲元件11和下部熔絲布線12的熔絲連接觸點13。上部熔絲元件11和下部熔絲布線12和熔絲連接觸點13構成1個熔絲元件。上部熔絲元件11具有接受激光的照射的激光照射區(qū)域42和從激光照射區(qū)域42延伸的上部熔絲布線部14。圖1示出并聯(lián)配置多個熔絲元件的狀態(tài)，在這些多個熔絲元件上設有保護膜開口區(qū)域43。保護膜開口區(qū)域43成為除去了配置在半導體裝置的上部的例如氮化硅膜這樣的最終保護膜的區(qū)域。

構成相鄰的熔絲元件的上部熔絲元件11和下部熔絲布線12交替配置。即，在位于保護膜開口區(qū)域43的一端的上部熔絲元件11相鄰地配置有下部熔絲布線12。通過這樣的結構，能夠大幅減小對上部熔絲元件11進行激光照射而被吹飛的部分再附著到照射的區(qū)域的周圍而短路這一擔憂。

接著，利用圖2，對本發(fā)明中的第1實施方式所涉及的半導體裝置的截面圖進行說明。如圖2所示在半導體襯底即硅襯底31上配置有第1層間絕緣膜21，在第1層間絕緣膜21上配置有下部熔絲布線12，以覆蓋下部熔絲布線12及第1層間絕緣膜21的方式配置有熔絲間絕緣膜30。而且，在熔絲間絕緣膜30上配置有上部熔絲元件11，其上配置有第2層間絕緣膜25及最終保護膜26。在熔絲間絕緣膜30設有用于電連接上部熔絲元件11和下部熔絲布線12的熔絲連接觸點13。在最終保護膜26以包括上部熔絲元件11上的一部分的區(qū)域開口的方式設有保護膜開口區(qū)域43，該上部熔絲元件11上的一部分包括激光照射區(qū)域42。

在本實施方式中，熔絲間絕緣膜30設為由覆蓋下部熔絲布線12及第1層間絕緣膜21的第3層間絕緣膜22、設在第3層間絕緣膜22上的氮化硅膜23、和覆蓋氮化硅膜23的第4層間絕緣膜24構成的多層膜。在此，在利用氮化硅膜23的情況下，氮化硅膜23需要設為至少比圖1的激光點41區(qū)域更寬。因而，在相鄰的熔絲元件的激光點41之間無需設有氮化硅膜23，但是即便遍及保護膜開口區(qū)域43的整個面設有氮化硅膜23的構成也無妨。

熔絲連接觸點13以連接所述上部熔絲元件11與下部熔絲布線12的方式配置。另外，所述熔絲連接觸點13以到達激光照射區(qū)域42的中心的方式配置。配置在保護膜開口區(qū)域43的上部熔絲元件11上的第2層間絕緣膜25，需要加進制造上的膜厚的偏差而設定為不會使上部熔絲元件11露出的厚度。另一方面，若上部熔絲元件11上的第2層間絕緣膜25較厚則用于穩(wěn)定地切斷熔絲元件的動力裕度會變少，因此還需要在加進前述的不會露出的厚度之上減薄。

在實施熔絲元件的基于激光的切斷時，以熔絲連接觸點13與激光點41的中心一致的方式進行設定。若激光照射到熔絲元件則上部熔絲元件11的激光照射區(qū)域42吸收激光的能量而發(fā)熱，熔融氣化。此時被激光照射的區(qū)域體積會膨脹，上部熔絲元件11上的第2層間絕緣膜25因體積膨脹的應力而被吹飛，氣化的激光照射區(qū)域42向外側擴散，完成切斷。

氮化硅膜23承擔使激光的能量不會傳到下部熔絲布線12的作用和保護下部熔絲布線的作用。通過配置該氮化硅膜23，下部熔絲布線12不會接受激光的能量。因而，下部熔絲布線12不會成為因接受不充分的激光的能量而發(fā)生的熔融氣化不足或再附著等的切斷不良所牽涉的狀態(tài)，而成為只有上部熔絲元件11有效率地接受激光的能量的結構。

另外，熔絲連接觸點13以到達激光點41的中心的方式設定，因此熔絲連接觸點13上的激光照射區(qū)域42成為激光的能量密度最高的狀態(tài)。因為激光的能量密度從激光的中心向外周變低。由此，成為熔絲連接觸點13上的激光照射區(qū)域42最容易熔融氣化的結構，成為難以引起切斷不良的構造。另外，熔融氣化不足造成的對上部熔絲元件11的一部分即激光照射區(qū)域42的照射部周邊的再附著，一般在激光的能量密度低的激光點41的周邊發(fā)生。在本發(fā)明的構造中，連接上部熔絲元件11和下部熔絲布線12的熔絲連接觸點13配置在激光點的中心，因此成為難以因再附著而發(fā)生短路的構造。

另外關于再附著，容易在圖1所示的上部熔絲布線部14側發(fā)生。原因在于激光的能量也傳到上部熔絲布線部，但在熔融氣化上不會成為充分的狀態(tài)。因此，在上部熔絲布線部14發(fā)生再附著的情況下，存在與鄰接熔絲元件短路的危險性。可是，如本實施方式所示通過交替配置上部熔絲布線部14，能夠避免在鄰接熔絲元件間的短路。

另外，包圍熔絲連接觸點13的上部熔絲元件11的一部分即激光照射區(qū)域42的形狀優(yōu)選為圓形。這是因為能夠最均勻地接受激光的能量，以及能夠防止將第2層間絕緣膜25吹飛時對側壁方向的倒塌。也能夠設為四邊形或者多邊形。此外，在下部熔絲布線12中與熔絲連接觸點13相連的部分不特別指定形狀，與通常的布線同樣地處理即可。

圖3是本發(fā)明中的第2實施方式所涉及的半導體裝置的俯視圖。第2實施方式中對下部熔絲布線12的布局的自由度進行說明。

由于下部熔絲布線12被氮化硅膜23保護，所以如圖3所示下部熔絲布線12的布局能夠自由進行，布局設計變得容易。下部熔絲布線12也可以從保護膜開口區(qū)域43的一邊到另一邊向其下方彎曲而配置。也可以連接下部熔絲布線12彼此，或者分支為多個下部熔絲布線12。

另外，從上部熔絲元件11的激光照射區(qū)域42延伸的布線即上部熔絲布線部，形成為寬度比從下部熔絲布線12的熔絲連接觸點13延伸的布線更小、更細，但這是因為通過激光照射容易切斷從上部熔絲元件11的熔絲連接觸點13延伸的布線。

在本發(fā)明中，由于熔絲元件由上部熔絲元件11和下部熔絲布線12和熔絲連接觸點13構成，所以能夠由金屬布線構成上部熔絲元件11、由多晶硅構成下部熔絲布線。另外，上部熔絲元件11及下部熔絲布線也能夠都由金屬布線構成。熔絲連接觸點13既可為與上部熔絲元件相同的材料，也可設為使用高熔點金屬材料的鎢銷構造。如果在上部熔絲元件11和下部熔絲布線12的熔絲間絕緣膜配置有氮化硅膜23，能夠通過熔絲連接觸點13連接，則也能夠在其他布線間等構成。

根據(jù)以上，通過采用本發(fā)明，在基于激光切斷熔絲元件時下部熔絲布線12被氮化硅膜23保護，只有上部熔絲元件11被有效率地熔融氣化，進而連接上部熔絲元件11和下部熔絲布線12的熔絲連接觸點13配置在激光照射區(qū)域42的中心，以連接部分為中心的激光照射區(qū)域42成為最有效率地接受激光的能量的結構，因此能夠提供難以發(fā)生吸收的能量不充分而造成的熔融氣化不足，且即便發(fā)生再附著也難以引起短路的熔絲元件。

【標號說明】

11　上部熔絲元件；12　下部熔絲布線；13　熔絲連接觸點；14　上部熔絲布線部；15　熔絲元件；16　熔絲切斷痕；17　熔絲切斷殘余；18　熔絲再附著；21　第1層間絕緣膜；22　第3層間絕緣膜；23　氮化硅膜；24　第4層間絕緣膜；25　第2層間絕緣膜；26　最終保護膜；30　熔絲間絕緣膜；31　硅襯底；41　激光點；42　激光照射區(qū)域；43　保護膜開口區(qū)域。