(57)【要約】【課題】小面積で切断後に良好な絶縁性を確保できるポリシリコンヒューズおよびその製造方法とポリシリコンヒューズを有する小型で高信頼性の半導体装置を提供する。【解決手段】ポリシリコンヒューズ１００の溶融部を縦型にして、溶融部となるポリシリコン６の内部に空洞５を形成することで、ポリシリコンヒューズ１００を切断したときに上部電極８と溶融したポリシリコン表面６ａの間に隙間１０を形成する。この隙間１０によって、良好な絶縁性を確保することができる。  このポリシリコンヒューズ１００を用いることで、小型で高信頼性の半導体装置２００を提供することができる。【選択図】        図３
2014225622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極と、該下部電極上に配置された層間絶縁膜と、該層間絶縁膜に配置され前記下部電極に達する開口部と、該開口部内に配置され内部に空洞を有する溶融部となるポリシリコンと、前記層間絶縁膜上に前記ポリシリコンに接触して配置される上部電極とを備えることを特徴とするポリシリコンヒューズ。
【請求項２】
前記開口部は、深くなるほど開口面積が大きくなる逆テーパー状の領域を有することを特徴とする請求項１に記載のポリシリコンヒューズ。
【請求項３】
前記下部電極がポリシリコン膜からなり、前記上部電極が金属膜からなることを特徴とする請求項１または２に記載のポリシリコンヒューズ。
【請求項４】
前記下部電極が下層配線の一部であり、前記上部電極が上層配線の一部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリシリコンヒューズ。
【請求項５】
前記溶融部が溶融したとき、前記溶融したポリシリコン上面と、前記上部電極の間に隙間が形成され該上部電極と前記下部電極が電気的に絶縁されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリシリコンヒューズ。
【請求項６】
前記層間絶縁膜が少なくとも２層以上からなり、該２層の下層のエッチングレートより上層のエッチングレートの方が遅いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリシリコンヒューズ。
【請求項７】
絶縁膜上にポリシリコン膜を形成し、該ポリシリコン膜をパターニングして第１ポリシリコン膜からなる下部電極を形成する工程と、
前記下部電極上および該下層電極の周囲の前記絶縁膜上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜の前記下部電極上方に前記下部電極に達する開口部を形成する工程と、
前記開口部の上部を塞ぐように該開口部にポリシリコンを堆積し、該ポリシリコン膜内部に空洞を形成し、前記層間絶縁膜が露出するまで前記ポリシリコン膜を除去して溶融部の第２ポリシリコン膜を形成する工程と、
前記開口部を充填した前記第２ポリシリコン膜と接し前記層間絶縁膜上に金属膜である上部電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とするポリシリコンヒューズの製造方法。
【請求項８】
前記層間絶縁膜の前記開口部の側壁を逆テーパー状にすることを特徴とする請求項７に記載のポリシリコンヒューズの製造方法。
【請求項９】
前記層間絶縁膜が、エッチングレートの遅い絶縁膜を上層に、エッチングレートの速い絶縁膜を下層に配置して逆テーパー状の開口部の側壁を形成することを特徴とする請求項７または８に記載のポリシリコンヒューズの製造方法。
【請求項１０】
前記請求項１〜６のいずれか一項に記載のポリシリコンヒューズを有することを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体回路のトリミングに使われるポリシリコンヒューズおよびその製造方法とポリシリコンヒューズを有する半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体回路の抵抗値などを調整するために、トリミングデバイスとしてポリシリコンヒューズが使われている。ポリシリコンヒューズは、レーザー照射や電圧印加を行うことで切断することができ、特に電圧印加で切断する方法は、プロセス完了後にウェハ試験と一緒に調整まで行うことができる利点がある。
【０００３】
図８は、抵抗調整をポリシリコンヒューズ５００で行なう要部回路図である。半導体回路の抵抗値などの調整にポリシリコンヒューズ５００を用いる場合、複数の抵抗、例えば、Ｒ５１〜Ｒ５４予め作っておき、ポリシリコンヒューズ５００を切断することで行なう。
【０００４】
図９は、従来の横型のポリシリコンヒューズ５００の構成図であり、図９（ａ）は要部平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した要部断面図である。半導体基板５０１上に形成された絶縁膜５０２上にポリシリコン膜を成膜し、パターニングしてポリシリコンヒューズ５００は形成される。このポリシリコンヒューズ５００は横型ヒューズであり、ポリシリコンで形成された左右の電極部５０３，５０４と溶融部となるポリシリコン５０５で構成される。このポリシリコンヒューズ５００に大電流を流すことで、溶融部となるポリシリコン５０５を溶融させて、溶融したポリシリコンが固化するとき固化したポリシリコン同士に隙間が形成されて（細かく分断されて）電気的に絶縁状態にする。
【０００５】
このポリシリコンが溶融するとき、溶融したポリシリコンが周囲に飛散すると、ポリシリコンヒューズ５００の周辺に配置されている周辺回路やそれを構成するデバイスにダメージを与える可能性がある。
【０００６】
ポリシリコンの飛散を抑えるためには、ポリシリコンヒューズ５００に印加する電圧は低い方が望ましい。印加する電圧が高いと切断時の大きなアーク電流により溶融したポリシリコンが大きく飛散する。一方、印加する電圧が低いと溶融したポリシリコンの飛散が小さくなり、溶断しない場合が発生する。つぎに、印加する電圧が低くてもポリシリコンヒューズを安定して切断する方法について説明する。
【０００７】
特許文献１では、ポリシリコンヒューズを安定して切断できるようにするため、ポリシリコンの抵抗値を部分的に変えて、ヒューズが溶ける場所を限定することが開示されている。
【０００８】
また、特許文献２では、ポリシリコンヒューズの近傍に空洞を形成し、ポリシリコンヒューズが切断したとき、飛散したポリシリコンが空洞に吸収されるようにすることが開示されている。
【０００９】
また、特許文献３には、層間絶縁膜に形成したコンタクトホールをビア切断型電気ヒューズとして用いることが記載されている。このビア切断型電気ヒューズは縦型ヒューズであり、銅線で形成されている。
【００１０】
また、特許文献４には、上層の金属配線と下層の金属配線を層間絶縁膜に形成したビアに銅を主成分とした金属体で充填して接続し、このビアに充填された金属体を縦型ヒューズとして用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−３３５６０８号公報
【特許文献２】特開２００６−４１２５７号公報
【特許文献３】特開２０１２−３９０４６号公報
【特許文献４】特開２００７−３０５６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、図９に示すポリシリコンヒューズ５００や前記特許文献１および特許文献２に示すポリシリコンヒューズは、電流を横方向に流す横型ヒューズのためその占有面積は大きくなる。
【００１３】
また、チップサイズを小さくするために、ポリシリコンヒューズ５００の近くに回路素子を配置した場合には、溶融したポリシリコンの飛散を小さくするために、低電圧で切断することが行われている。
【００１４】
低電圧でポリシリコンヒューズ５００を溶断すると、ポリシリコンは細かく分断されて絶縁状態になる。
しかし、細かく分断されて絶縁状態になったポリシリコンが、半導体装置の実動作中に互いに繋がってリーク経路を形成し、絶縁不良となる場合がある。その結果、半導体装置の特性値が変動するという不都合が生じる。
【００１５】
また、前記の特許文献３および特許文献４に記載されているヒューズは金属でありポリシリコンヒューズについての記載はない。
この発明の目的は、前記の課題を解決して、小面積で切断後に良好な絶縁性を確保できるポリシリコンヒューズおよびその製造方法とポリシリコンヒューズを有する小型で高信頼性の半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記の目的を達成するために、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明によれば、下部電極と、該下部電極上に配置された層間絶縁膜と、該層間絶縁膜に配置され前記下部電極に達する開口部と、該開口部内に配置され内部に空洞を有する溶融部となるポリシリコンと、前記層間絶縁膜上に前記ポリシリコンに接触して配置される上部電極とを備えるポリシリコンヒューズとする。
【００１７】
特許請求の範囲の請求項２記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、前記開口部は、深くなるほど開口面積が大きくなる逆テーパー状の領域を有するとよい。
また、特許請求の範囲の請求項３記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明において、前記下部電極がポリシリコン膜からなり、前記上部電極が金属膜からなるとよい。
【００１８】
また、特許請求の範囲の請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項にに記載の発明において、前記下部電極が下層配線の一部であり、前記上部電極が上層配線の一部であるとよい。
【００１９】
また、特許請求の範囲の請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記溶融部が溶融したとき、前記溶融したポリシリコン上面と、前記上部電極の間に隙間が形成され該上部電極と前記下部電極が電気的に絶縁されるとよい。
【００２０】
また、特許請求の範囲の請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記層間絶縁膜が少なくとも２層以上からなり、該２層の下層のエッチングレートより上層のエッチングレートの方が遅いとよい。
【００２１】
また、特許請求の範囲の請求項７に記載の発明によれば、前記請求項１〜６のいずれか一項に記載のポリシリコンヒューズの製造方法であって、絶縁膜上にポリシリコン膜を形成し、該ポリシリコン膜をパターニングして第１ポリシリコン膜からなる下部電極を形成する工程と、前記下部電極上および該下層電極の周囲の前記絶縁膜上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜の前記下部電極上方に前記下部電極に達する開口部を形成する工程と、前記開口部の上部を塞ぐように該開口部にポリシリコンを堆積し、該ポリシリコン膜内部に空洞を形成し、前記層間絶縁膜が露出するまで前記ポリシリコン膜を除去して溶融部の第２ポリシリコン膜を形成する工程と、前記開口部を充填した前記第２ポリシリコン膜と接し前記層間絶縁膜上に金属膜である上部電極を形成する工程と、を含む製造方法とする。
【００２２】
また、特許請求の範囲の請求項８に記載の発明によれば、請求項７に記載の発明において、前記層間絶縁膜の前記開口部の側壁を逆テーパー状にするとよい。
また、特許請求の範囲の請求項９に記載の発明によれば、請求項７または８に記載の発明において、前記層間絶縁膜が、エッチングレートの遅い絶縁膜を上層に、エッチングレートの速い絶縁膜を下層に配置して逆テーパー状の開口部の側壁を形成するとよい。
【００２３】
また、特許請求の範囲の請求項１０に記載の発明によれば、前記請求項１〜６のいずれか一項に記載のポリシリコンヒューズを有する半導体装置とする。
【発明の効果】
【００２４】
この発明にれば、ポリシリコンヒューズの溶融部を縦型にすることで小面積化できる。
また、溶融部の内部に空洞を形成することで、ポリシリコンヒューズを切断したときに上部電極と溶融したポリシリコン表面の間に隙間を形成する。この隙間によって、良好な絶縁性を確保することができる。
【００２５】
このポリシリコンヒューズを用いることで、小型で高信頼性の半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の第１実施例に係るポリシリコンヒューズの構成図であり、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した要部断面図である。
【図２】上部電極と溶融したポリシリコン表面の間に隙間が形成される様子を説明した図である。
【図３】この発明の第２実施例に係るポリシリコンヒューズの製造方法であり、（ａ）〜（ｄ）は工程順に示した要部製造工程断面図である。
【図４】層間絶縁膜の側壁を逆テーパー状にする方法を示した図であり、（ａ）は２層構造にして形成した場合の図、（ｂ）は斜めにイオンを照射するＲＩＥで形成した場合の図である。
【図５】この発明の第１実施例に係るポリシリコンヒューズの変形例を示す要部断面図である。
【図６】この発明の第３実施例に係る半導体装置の要部構成図である。
【図７】ＭＯＳＦＥＴ３０１のドレイン電流Ｉｄを最適化するための要部回路図である。
【図８】抵抗調整をポリシリコンヒューズで行なう要部回路図である。
【図９】従来の横型のポリシリコンヒューズの構成図であり、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
実施の形態を以下の実施例で説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１は、この発明の第１実施例に係るポリシリコンヒューズの構成図であり、図１（ａ）は要部平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した要部断面図である。
図１では、半導体基板１０１上に配置されたＬＯＣＯＳなどの絶縁膜１０２上にポリシリコンヒューズ１００が配置されている。
【００２９】
このポリシリコンヒューズ１００は、下層配線１の一部である下部電極２と、下層配線１上とその周囲の絶縁膜１０２上に配置される層間絶縁膜３と、下部電極２の直上の層間絶縁膜３上に配置される上部が狭い開口部４と、この開口部４に充填され内部に空洞５を有し溶融部となるポリシリコン６と、層間絶縁膜３上と溶融部となるポリシリコン６上に配置される上層配線７の一部である上部電極８を備える。下部電極２はポリシリコン膜で形成され、上部電極８は溶融部となるポリシリコン６上にバリアメタル７ａを配置しその上に配線金属７ｂを配置して形成される。また、上部電極８は、開口部４を覆うように配置されている。
【００３０】
溶融部となるポリシリコン６は上部が狭く下部が広い断面形状を有しており、その平面形状は四角形である。しかし、この形状に限るものではなく、平面形状としては円形や多角形などにしても構わない。また、前記の開口部４はエッチングレートの速い絶縁膜を下層に速い絶縁層を上層に積層する多層構造とすることで形成することができる。
【００３１】
また、溶融部となるポリシリコン６の上面の大きさは下面の大きさより小さいので、上部電極８は下部電極２より小さくできる。この縦型のポリシリコンヒューズ１００の上部電極８と溶融部となるポリシリコン６の占有面積は下部電極２の占有面積に含まれれるので、横型のポリシリコンヒューズの占有面積の半分以下にすることができる。
【００３２】
また、溶融部となるポリシリコン６内部に空洞５を形成することで、溶融したポリシリコンが空洞５に入り込み、下部電極２側へ流れる。溶融したポリシリコンが下部電極２側に流れることで、溶融したポリシリコン表面と上部電極８の間に隙間ができる。この隙間により、ポリシリコンヒューズ１００は確実に絶縁状態を確保することができる。
【００３３】
このポリシリコンヒューズ１００を低電圧で溶断した場合でも、半導体装置の実動作中に起こるマイグレーションにより形成されるリーク経路は前記の隙間により確実に遮断されるので、ポリシリコンヒューズ１００の絶縁状態は高い信頼性で確保される。
【００３４】
図２は、上部電極８と溶融したポリシリコン表面６ａの間に隙間１０が形成される様子を説明した図である。溶融部となるポリシリコン６が溶融するときに、溶融したポリシリコン６ｂが空洞５に入り込み、空洞５は消滅する。このとき下部電極２のポリシリコン１ａも溶融し、上部の溶融したポリシリコン６ｂを引き込む。そのため、上部電極８と溶融したポリシリコン表面６ａの間には隙間１０が形成される。
【００３５】
また、開口部４の側壁４ａの横断面形状は、上部より下部の方が開口面積（たて断面の面積）が大きい逆テーパー状となっている。このため、ポリシリコン６を堆積して形成する際に、空洞５を制御性よく形成することができる。なお、空洞５が形成されるようにポリシリコン６を形成することができればよく、開口部４の側壁４ａの横断面形状は、深さ方向で一部が逆テーパー状になっていてもよい。
【００３６】
図５は、この発明の第１実施例に係るポリシリコンヒューズの変形例を示すポリシリコンヒューズ３００の要部断面図である。図１（ｂ）と異なる点は、開口部４の側壁４ａの横断面形状が逆テーパー状でなく下部電極２に垂直な側壁４ｅを有する開口部４となっている点であり、その他は図１と同様である。このような構成であっても空洞５を備えたポリシリコン６を形成することができる。
【００３７】
下部電極２をポリシリコンで形成した場合、下部電極２はポリシリコン６が溶融したときに溶融したポリシリコン６の一部を吸収する。このため、下部電極２をポリシリコンで形成することにより、ポリシリコンヒューズの溶断の信頼性がさらに向上する。このときの下部電極２の上面の面積は、ポリシリコン６の下面の面積の２倍程度の大きさにすることができる。
【実施例２】
【００３８】
図３は、この発明の第２実施例に係るポリシリコンヒューズの製造方法であり、図３（ａ）〜図３（ｄ）は工程順に示した要部製造工程断面図である。これは図１のポリシリコンヒューズの製造方法である。
【００３９】
図３（ａ）において、ＬＯＣＯＳなどの絶縁膜１０２上全域にポリシリコン膜を表１の条件でＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により成膜し、パターニングで下部電極２を含む下層配線１を形成する。
【００４０】
つぎに、図３（ｂ）において、下層配線１上とその周囲の絶縁膜１０２上に層間絶縁膜３を成膜し、開口部４を形成する。層間絶縁膜３は表１の条件で形成される２層の絶縁膜である。この開口部４は下部電極２上に配置される。層間絶縁膜３の開口部４の側壁４ａは上部４ｂが狭く下部４ｃに向かって広くなる逆テーパー状である。
【００４１】
つぎに、図３（ｃ）において、層間絶縁膜３の開口部４も含めて表１のポリシリコンの成膜条件によりポリシリコン１１を堆積させる。このポリシリコン１１の堆積により開口部４の側壁４ａはポリシリコン１１で被覆され、開口部４の上部４ｂが塞がれて、ポリシリコン１１内部に空洞５が形成される。続いて、層間絶縁膜３上のポリシリコン１１を除去し、層間絶縁膜３上面と開口部４に充填された空洞５を有し溶融部となるポリシリコン６上面を面一にする。これは層間絶縁膜３をストッパ層として用いてエッチングで行なわれる。このエッチングで上面の余分なポリシリコン１１は除去される。
【００４２】
つぎに、図３（ｄ）において、上面にＴｉＮ（チタン・ニッケル）などのバリアメタル７ａを介してアルミニウムなどの配線金属７ｂを形成して上部電極８を含む上層配線７が形成される。このバリアメタル７ａは配線金属７ｂであるアルミニウムが溶融部となるポリシリコン６へ侵入するのを防止したり、溶融部となるポリシリコン６が溶融したときに配線金属７ｂのアルミニウムに入り込むのを防止する働きをする。上部電極８を含む上層配線７はバリアメタル７ａと配線金属７ｂで構成される。
【００４３】
図４は、層間絶縁膜３の開口部４の側壁４ａを逆テーパー状にする方法を示した図であり、図４（ａ）は２層構造にして形成した場合の図、図４（ｂ）は斜めにイオンを照射するＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｃｈｉｎｇ）で形成した場合の図である。
【００４４】
図４（ａ）では、層間絶縁膜３を膜質を変えて２層構造とし、エッチングレートの遅い絶縁膜３ａを上層に、エッチングレートの速い絶縁膜３ｂを下層に配置している。成膜条件は、下記表１のとおりとし、絶縁膜３aの厚さを０．３μｍ、絶縁膜３bの厚さを０．７μｍとして形成した。このように層間絶縁膜３を２層により形成する場合、上層の絶縁膜３ａを下層の絶縁膜３ｂより薄い膜とすることにより空洞５の体積を大きくすることができる。
【００４５】
絶縁膜３ａ，３ｂの上に、レジストマスク１２をパターニング形成し、レジストマスク１２をマスクとして等方性プラズマエッチングによりエッチングする。絶縁膜３ａは絶縁膜３ｂに比べ膜質が緻密であるため、開口部４の側壁４ａを上部４ｂで狭く下部４ｃで広くなる逆テーパー形状（階段状に下部に向かって広がる形状）にすることができる。
【００４６】
ここでは２層構造の例を示したが、これに限るものではなく、層数をさらに増やしてテーパー状にする場合もある。
図４（ｂ）では、層間絶縁膜１４を例えば、表１の上層の成膜条件により形成した単層の層間絶縁膜１４を形成している。
【００４７】
開口部４を形成する方法としては、半導体基板１０１を搭載する図示しないステージの傾きを変えながらＲＩＥを行うことで、レジストマスク１３を介して層間絶縁膜１４に斜めからイオン１５を照射することができる。このＲＩＥとしては、次の方法が望ましい。
【００４８】
まず、プラズマにバイアス電圧を印加するための電極間に、上面にステンレス鋼製の格子から成る窓を設けたシールド箱を設け、シールド箱の中に、半導体基板１０１を配置する。そして、イオンの加速方向に対して半導体基板１０１の傾きを変えながらプラズマエッチングする。または、プラズマと半導体基板との間に、バイアス電圧を印加するための格子電極を設ける。バイアス電圧によって加速されたイオンの方向に対して半導体基板１０１の傾きを変えながらプラズマエッチングする。
【００４９】
これにより、開口部４の側壁４ａを上部４ｂで狭く下部４ｃに向かって広くなる逆テーパー状にすることができる。もちろん、層間絶縁膜１４を膜質の異なる複数層からなる層間絶縁膜としても問題ない。
【００５０】
ＲＩＥの代わりに、ガスクラスターエッチングによってもエッチングすることができる。具体的には次のような方法である。
ＣＩＦ3（三フッ化塩素）をノズルから真空チャンバ内に吹きこむことによって、ＣＩＦ3ガスを熱膨張させてガスクラスターと呼ばれる分子の集合体（数百から数万個の塊）を形成する。そして、この集合体を半導体基板に衝突させてエッチングを行うものである。
【００５１】
つぎに、前記の溶融部となるポリシリコン６と逆テーパー状の開口部４を有する層間絶縁膜３の成膜条件を表１に示す。
【００５２】
【表１】
2014225622.tif 000003
【００５３】
表１において、温度が高く圧力が低い条件で成膜することで、上層の方が緻密な膜質になる。これによりエッチングレートの異なる複数の層からなる層間絶縁膜３を形成することができる。
【００５４】
表１に示すように、両者の成膜は減圧ＣＶＤ法で行なわれる。また、溶融部となるポリシリコン６は減圧ＣＶＤ法で成膜される。
ポリシリコンヒューズ１００を切断したとき、溶融したポリシリコン６ｂは下部電極２側に流れ、上部電極８との間に隙間１０を形成する。この隙間１０により、ポリシリコンヒューズ１００は確実に絶縁状態を確保することができる。
【００５５】
その結果、半導体装置の実動作中に、マイグレーションによる絶縁劣化は発生しなくなり、ポリシリコンヒューズ１００は高い絶縁性を確保できる。
【実施例３】
【００５６】
図６は、この発明の第３実施例に係る半導体装置２００の要部構成図である。この構成図は、ポリシリコンヒューズ１００とその周辺回路の一部である抵抗群１１０の例を示した図である。
【００５７】
半導体基板１０１には図示しない各種集積回路が形成されており、この半導体基板１０１上に配置されるＬＯＣＯＳなどの絶縁膜１０２上に抵抗群１１０を構成する抵抗Ｒ１〜Ｒ４とポリシリコンヒューズ１００ａ〜１００ｃおよびパッド１２０ａ〜１２０ｃが形成されている。
【００５８】
３個の抵抗Ｒ１〜Ｒ３にそれぞれポリシリコンヒューズ１００ａ〜１００ｃを直列に接続した３個の直列回路１３０ａ〜１３０ｃと、ポリシリコンヒューズ１００が接続していない抵抗Ｒ４とを並列に接続する。抵抗Ｒ１〜Ｒ３とポリシリコンヒューズ１００ａ〜１００ｃの接続点１４０ａ〜１４０ｃには溶断のための電圧を印加するためのパッド１２０ａ〜１２０ｃがそれぞれ繋がれている。
【００５９】
トリミングはつぎのようにして行なわれる。ウェハ工程最終段階の特性チェック時に、特性値が狙いを外れていた場合、適切な抵抗値になるように，例えば、ポリシリコンヒューズ１００ａを切断する。この切断はパッド１２０ａを介して電圧をポリシリコンヒューズ１００ａに印加し、溶融部となるポリシリコン６に電流を流してジュール熱で溶融して行われる。前記したように、溶融したポリシリコン６ｂはポリシリコン内の空洞５を埋めて下部電極２側へ流れて行き、上部電極８との間に隙間１０ができる。この隙間１０により、半導体装置２００の実動作中にポリシリコンのマイグレーションによるリーク経路を遮断し、良好な絶縁性を確保することができる。その結果、小型で高い信頼性の半導体装置２００とすることができる。
【００６０】
図６では、抵抗値を調整する場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、最適なＭＯＳＦＥＴを選定するために、本発明のポリシリコンヒューズを用いることもある。
【００６１】
つぎに、ポリシリコンヒューズを用いて、ＭＯＳＦＥＴに流れるドレイン電流を最適化する場合について説明する。
図７は、ＭＯＳＦＥＴ３０１のドレイン電流Ｉｄを最適化するための要部回路図である。大きさの異なる（通電能力が異なる）３個のＭＯＳＦＥＴ３０１，３０２，３０３のドレインＤを互いに接続し、負荷Ｌに接続する。負荷Ｌとしては図示しない半導体集積回路内の電源回路などである。ＭＯＳＦＥＴ３０１〜３０３のソースＳはグランドＧＮＤに接続する。電源ＶＤＤの高電位側に定電流源３０４の一端が接続し、この定電流源３０４の他端とポリシリコンヒューズ１００ｄ〜１００ｆの一端は接続点３０５ａ〜３０５ｃを介して接続する。ポリシリコンヒューズ１００ｄ〜１００ｆの他端はグランドＧＮＤに接続する。ＭＯＳＦＥＴ３０１〜３０３のゲートＧは接続点３０５ａ〜３０５ｃに接続する。
【００６２】
ポリシリコンヒューズ１００ｄ〜１００ｆが溶断さる前は、すべてのＭＯＳＦＥＴ３０１〜３０３のゲートＧはグランドＧＮＤにプルダウンされ、オフ状態である。
例えば、パッド３０６ａに電圧を印加して、最適なドレイン電流Ｉｄを流すことができるＭＯＳＦＥＴ３０１に接続するポリシリコンヒューズ１００ｄを溶断する。ＭＯＳＦＥＴ３０１のゲートＧはプルアップされ、選択されたＭＯＳＦＥＴ３０１はオン状態になり、負荷Ｌに最適なドレイン電流Ｉｄが流れる。
【００６３】
この場合は、ポリシリコンヒューズ１００ｄに高い絶縁性が要求され、絶縁性が低下するとＭＯＳＦＥＴ３０１に流れるドレイン電流Ｉｄが設定値からずれるという不都合を生じる。
【００６４】
以上説明したように、本発明においては、信頼性が高いポリシリコンヒューズを提供することができ、５Ｖ〜１０Ｖ程度の低電圧でも確実に溶断することができるポリシリコンヒューズを提供することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１    下層配線
１ａ，６ｂ  溶融したポリシリコン
２    下部電極
３    層間絶縁膜
３ａ，３ｂ  絶縁膜
４    開口部
４ａ，４ｅ  側壁
４ｂ，１６ａ  上部
４ｃ，１６ｂ  下部
５    空洞
６    溶融部となるポリシリコン
６ａ  溶融したポリシリコン表面
７    上層配線
７ａ  バリアメタル
７ｂ    配線金属
８    上部電極
１０    隙間
１１    ポリシリコン
１２    レジストマスク
１３    マスク
１４    単層の絶縁膜
１５    イオン
１００，１００ａ〜１００ｇ  ポリシリコンヒューズ
１０１    半導体基板
１０２    絶縁膜
１１０  抵抗群
３０１〜３０３  ＭＯＳＦＥＴ
３０４    定電流源
Ｒ１〜Ｒ４  抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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