(57)【要約】【課題】トリミング時のレーザショットの回数を減らすとともに、従来よりも高精度な補正ができ、しかもレーザパワーに対するマージンが改善されるようした抵抗体のトリミング方法を提供する。【解決手段】抵抗体１の幅方向の両側であってトリミングの開始位置と対応する位置にそれぞれ切込み５２を形成するとともに、長さ方向の一端の切込みをＬ字状のパターンとしてアライメントパターンを兼用するようにし、さらに抵抗体１の下側に反射層５４を形成する。【選択図】図１０
2008103574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗体の幅方向の両側から長さ方向に沿って交互に幅方向に、反対側の側端に対して所定の距離を残して絶縁加工することによって抵抗値を調整するようにしたトリミング抵抗において、
前記絶縁加工が行なわれる幅方向の側端の加工開始位置に切込みが形成されていることを特徴とするトリミング抵抗。
【請求項２】
前記切込みは長さ方向の隣接する絶縁加工領域と対応する領域でない部位に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトリミング抵抗。
【請求項３】
前記切込みが絶縁加工の際の位置決め基準となるアライメントパターンを兼用することを特徴とする請求項１に記載のトリミング抵抗。
【請求項４】
前記抵抗体の長さ方向の端部の切込みの先端部が前記長さ方向に屈曲されてＬ字状をなし、該Ｌ字状の切込みによって前記アライメントパターンが兼用されることを特徴とする請求項３に記載のトリミング抵抗。
【請求項５】
前記抵抗体がシリコンウエーハ上に形成されたニッケルクロムなどの薄膜から成ることを特徴とする請求項１に記載のトリミング抵抗。
【請求項６】
前記抵抗体の下側に反射層が配置されることを特徴とする請求項１に記載のトリミング抵抗。
【請求項７】
前記反射層が金属の薄膜から成り、絶縁層を介して前記抵抗体と積層されることを特徴とする請求項６に記載のトリミング抵抗。
【請求項８】
前記反射層が前記抵抗体よりも一回り大きく構成され、前記抵抗体の全体が前記反射層の上に形成されていることを特徴とする請求項６に記載のトリミング抵抗。
【請求項９】
前記抵抗体の長さ方向の両端にそれぞれ配線接合部を介して配線パターンが接続されることを特徴とする請求項１に記載のトリミング抵抗。
【請求項１０】
抵抗体の幅方向の両側から長さ方向に沿って交互に幅方向に、反対側の側端に対して所定の距離を残して絶縁加工することによって抵抗値を調整するようにした抵抗のトリミング方法において、
前記絶縁加工が行なわれる幅方向の側端の加工開始位置に予め切込みを形成しておき、該切込みの奥の部分から幅方向反対側の側端に向けて絶縁加工を行なうようにしたことを特徴とする抵抗のトリミング方法。
【請求項１１】
前記絶縁加工が抵抗体に対するビーム照射であって、該ビーム照射によって前記抵抗体が部分的に絶縁物質に変化することを特徴とする請求項１０に記載の抵抗のトリミング方法。
【請求項１２】
前記ビーム照射がレーザ光の照射であることを特徴とする請求項１１に記載の抵抗のトリミング方法。
【請求項１３】
前記抵抗体がニッケルクロムなどの薄膜から構成され、ビーム照射によって部分的に絶縁性酸化物に変化することを特徴とする請求項１１に記載の抵抗のトリミング方法。
【請求項１４】
前記絶縁加工が前記抵抗体に対するレーザパルスのスポット照射であって、照射位置を前記抵抗体上において幅方向に順次ずらしていくことにより行なわれることを特徴とする請求項１２に記載の抵抗のトリミング方法。
【請求項１５】
前記レーザパルスのスポット照射位置がスキャンミラーによって調整されることを特徴とする請求項１４に記載の抵抗のトリミング方法。
【請求項１６】
レーザ照射される抵抗体がプローブボードのプローブと接触されて抵抗値が測定されることを特徴とする請求項１０に記載の抵抗のトリミング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は抵抗体の幅方向の両側から長さ方向に沿って交互に幅方向に絶縁加工することによって抵抗値を調整するようにしたトリミング抵抗および抵抗のトリミング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１Ａに示す抵抗体に対して、あるレベル以上のパワーでレーザを照射することによって、その部位を発熱させて熱反応により、導体から絶縁物へ変異させることができる。ここで図１Ａに示す抵抗体１は、例えば半導体ウエーハ上に形成されたニッケルクロムの薄膜であって、その両端にそれぞれ配線接続部２を介して配線パターン３が接続されている。
【０００３】
レーザトリミング法は、抵抗体の変異を利用して抵抗値を変化させ、電気特性の調整に利用するものである。当然ながら、抵抗体１とその抵抗体１の下地層と上部層を形成している材料は、レーザの波長や、パワーに対して適正なものが選択されなければならない。
【０００４】
レーザトリミングによる抵抗体の加工例を図１Ｂに示す。この例では、抵抗体１に対して図３に示すように、レーザのスポットを順次移動させながら線状に走査することによって照射し、レーザが当たった部分４を熱によって溶解し、絶縁物に変異させる。レーザパワーは、一般的に抵抗体の表面から裏面までを絶縁物へ変異させるのに十分なパワーの条件出しを行なってから使用する。図３は図１Ｂにおけるレーザ照射部分拡大範囲５を示している。レーザの走査は、実際には図３に示すように、円形のスポット単位でパルス走査し、そのレーザスポットをオーバラップさせながら徐々に移動して照射するものであって、線状の走査を実現している。
【０００５】
レーザ照射によって形成された絶縁物によって、抵抗体１の両端に加えられたバイアス電圧に対する電流の流れ等が図１Ｂに示すように湾曲する。このように電流の流れに制限が生まれたことは、抵抗値が上昇したことを意味する。すなわち抵抗体１にレーザを照射して絶縁物の層を任意に形成することで、抵抗値を徐々に上昇させることができ、調整可能なトリマブル抵抗として使用できる。
【０００６】
図１Ｂのレーザ加工形状は、サーペンタイン（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ、蛇のように曲がりくねった）と呼ばれている。このようなサーペンタイン形状は、一般的に抵抗の変動値が大きなトリミング形状として知られており、電気特性の調整範囲が広いことが求められる調整回路で用いられる。なお図２は上記のようなレーザ加工を行なった抵抗体１の顕微鏡による映像である。
【０００７】
図５はサーペンタイン形状でトリミングしたときの抵抗値の推移を表すグラフである。この例では、初期値抵抗が約１００Ωからレーザトリミングによってその値を４００Ωに調整している。また４００Ωに調整するために、４本のレーザ照射部２１〜２４を抵抗体１の幅方向の両側からそれぞれ反対側の側端に向けて形成している。なおこのようなレーザ照射による絶縁物のラインをレグ（Ｌｅｇ）と称する。図５に示すグラフ中でＸ軸を２１〜２４の４つの区間に区切ってあるが、それぞれの区間は、同図に示す抵抗体１上のレーザ照射部２１〜２４の形成過程の区間を表している。
【０００８】
このようにＬｅｇごとに抵抗値の変化を見ていくと、Ｌｅｇの形成の初期段階で、抵抗値の変化が非常に少く、抵抗値の上がり方が極端に少ない領域があることが分かる。この抵抗値の変化の少ない領域が存在していることによって、目的の特性値に到達するまでのレーザショットの回数（図３参照）が無駄に多くなり、トリミングにかかる時間が長くなってしまう問題がある。実際には、レーザショットの時間的な間隔は、５００ｎｓｅｃ〜１ｍｓｅｃ程度で使用しており、非常に高速にショットできるので、ショット回数が増えても時間的には大幅には増加せず、問題視されないが、ターゲットとなる特性値を測定しながら、トリミングを行なう場合で、測定時間が長くかかるケースでは、レーザショットの間隔は測定時間に合わせて決められることになり、無視できなくなる。デバイスによっては、温度特性等の影響で、測定時間が数１００ｍｓｅｃ以上かかる場合もあり、そのような状態においては、レーザショット回数が増えることは、トリミング時間を大幅に延長することになり、非常に大きな問題になる。
【０００９】
図５において、抵抗値の変化が極端に少ない領域が生ずる原因は、次の２つである。第１の原因は、トリミング装置に起因するレーザスポットの開始位置のばらつきを考慮し、図４Ａに示すように、マージンを考慮したレーザ走査レイアウト（トリミングレイアウト）を設定する必要があり、抵抗体１の存在しない領域を無駄にトリミングする領域が生じてしまうためである。
【００１０】
抵抗値の変化が極端に少ない領域が生ずる第２の原因は、電流の流れが制限される度合いが高くなると、抵抗値が上昇するために、サーペンタイン形状の場合には、２本のＬｅｇ間で絶縁物が平行している部分（図４Ｂ参照、斜線を施して示している。）を形成している場合に抵抗値の大きな変動が起こる。これに対して図４Ｂで斜線を施した領域以外の部分のＬｅｇ形成段階では、電流の流れに対する制限が僅かにしか起こらないために、抵抗値の変化が少なくなる。レーザトリミングの場合には、サーペンタイン形状のトリミングレイアウトに限らず、Ｌｅｇ形成時の抵抗変動を完璧に一定に制御することは不可能で、Ｌｅｇが形成されたレイアウト状況により変化する。
【００１１】
レーザトリマ装置において、設定しているトリミングレイアウトを忠実に再現させるために、レーザスポット位置が正確に制御されることが望まれるが、現実には装置の機械的な位置制御精度によって位置のばらつきを生ずる。位置精度が４σ＝１μｍ〜３μｍ程度の装置が一般的であるため、ばらつきを考慮してトリミングレイアウトを設定する必要がある。実際に現状では、図４Ａに示すように、各Ｌｅｇのトリミング開始ポイントを抵抗体１のエッジからレーザの進行方向に対して５μｍ程度後退させたポジションに設定して、もしレーザスポットの位置が抵抗体１の方向にずれたとしても、正常に抵抗体１のエッジからＬｅｇを形成できるように考慮している。もし絶縁すべき抵抗体のエッジ部に低抵抗物質が微妙に残留すると、抵抗値の上昇具合が変わり、想定していたトリミング処理ができなくなる可能性が高い。また、その残留物質の部分に電流が集中するような場合には、信頼性を著しく劣化させることにもなりかねないために、トリミング開始ポイントが抵抗体のエッジから内側にずれることは避けなければならない。
【００１２】
また図３に示されるレーザスポットの位置は、このレーザを反射するスキャン用ミラーの傾きを微妙に調整することで制御している。スキャン用ミラーの制御分解能は１μｍ未満で非常に高精度であるが、環境温度の変化によって光学系を構成する部品等の僅かな膨張や変形により、レーザスポット位置がずれる問題を有している。とくに、ターゲットとなる特性値を測定しながらトリミングを行なうようなケースでは、ステージ上のウエーハから成るワークとレーザを照射する対物レンズとの間に、測定ボードとプローブとが配されるために、スキャン用ミラーからウエーハまでの距離が長くなり、温度変化によってレーザスポットの位置ずれが生じ易くなる。このように、レーザトリマ装置で生ずるレーザスポット位置の誤差は、ステージの位置精度誤差や、光学系の気温変化による誤差につながる。
【００１３】
上記のような２つの誤差を対策しなければ、レーザトリマ装置に要求される精度が実現できない。その対策について説明する。図６は、ウエーハ上に形成される電子回路の一部を示した図面で、トリミング抵抗体１の近くには、アライメントパターン２７が形成されている。アライメントパターン２７は、レーザに対して反射率の高いＡｌ等の金属材料で形成する。そしてアライメントパターン２７に対してレーザをＸ軸方向およびＹ軸方向に走査し、反射して戻ってくるレーザ光を測定し、図６に示すようなプロファイルデータを収集する。このプロファイルデータは、レーザがアライメントパターンの外の位置に照射されているときには値が低く、逆にアライメントパターンにレーザが照射されているときには高い値を示すために、プロファイルデータを分析すれば、アライメントパターン２７とレーザ光との位置関係が正確に把握できることになる。さらにアライメントパターン２７とトリミング抵抗体１との位置関係が正確に把握できるために、最終的に、レーザスポット位置とトリミング抵抗体の位置関係が定量的に把握でき、誤差に対して正確に位置補正を働かせることが可能になる。
【００１４】
しかしながら、アライメントパターン２７とトリミング抵抗体１とは、ウエーハ上において別の位置に形成されるので、厳密には、プロファイル取得時と、トリミング時とではスキャン用ミラーの角度を変えてレーザスポット位置を変更する必要があり、このスキャン用ミラーの角度制御による誤差を補正することができない。結果的に、このアライメントパターンを用いた手法により位置精度１〜３μｍを実現している。トリミングレイアウトは、このレーザトリマー装置の位置精度を考慮し、抵抗体１のエッジからレーザの進行方向に対して５μｍ程度後退させたポジションからトリミングを開始するような設定になる。
【００１５】
また抵抗値の変化が生じない領域が生ずる第２の原因は、次のような理由による。図７において、Ｌｅｇ形成時の抵抗値の変化を説明するに、レーザ照射部２２はサーペンタイントリミングの２本目のＬｅｇのトリミングレイアウトを示している。このようにＬｅｇを形成する過程を次の３つの領域に分けて抵抗値の変化を説明する。
【００１６】
２２−１：トリミング抵抗がない部分へのレーザ照射する領域
２２−２：抵抗体上で１本目のＬｅｇが横に存在しない領域
２２−３：抵抗体上で１本目のＬｅｇが横に存在する領域
図７では、上記Ｌｅｇ形成の３つの領域に対応した抵抗値の変化の状況を、抵抗値の推移グラフ上に書き記している。２２−１の領域は、抵抗体が存在しないので、レーザを照射しても抵抗値の変化が生じない。２２−２の領域で、若干の抵抗値の上昇が始まり、２２−３の領域では、抵抗値の上昇がほぼ直線的に進むことが、このグラフから分かる。要するに抵抗値の上昇の大部分が、２２−３の領域で生ずることになり、２２−１および２２−２の領域では抵抗値はほとんど変化しない。
【００１７】
トリミング時間の短縮のための従来技術として、例えば特開平８−１５９８９９号公報に開示されている方法がある。この方法は、図８Ａに示されるような抵抗体１を備えている。この抵抗体１は、トリミングを実施する前にすでにサーペンタイン形状に曲がりくねった抵抗体部を持っていることが特徴で、さらにそのサーペンタイン形状から配線結合部２へ接続される短絡部３１、３２を備えている。
【００１８】
図８Ｂに示すように、トリミングレイアウトの場合には、トリミングは、短絡部３１、３２を配線結合部２から、トリミング部３３、３４の順で切離すようなレイアウトで実施される。
【００１９】
図９は、図８Ｂに示すレイアウトでトリミングが実施されたときの抵抗値の推移をグラフ化したものである。配線３および配線結合部２の比抵抗が非常に低い材料（例えば、ＡｌやＡｕ）で形成されるので、抵抗性はほとんど無視できる。よってトリミング未実施の段階では、このトリミング抵抗の抵抗値はほぼＡ〜Ｄ間の抵抗値となる。続いてトリミング部３３のトリミングを実施し、短絡部３１と配線結合部２とが切離された状態になると、抵抗値はほぼＢ〜Ｄ間の抵抗値になる。同様に、続いてトリミング部３４のトリミングを実施し、短絡部３２と配線結合部２が切離された状態になると、抵抗値はほぼＣ〜Ｄ間の抵抗値になる。
【００２０】
図９に示すグラフから明らかなように、このようなトリミング仕様では、抵抗値が階段状に上昇していくことになる。確かにこのトリミング抵抗を用いれば、少ないレーザショット回数で、効率よく抵抗値を上昇させることが可能になる。その反面において、抵抗値の変化が直線的でなく、瞬間的に抵抗値が大きく変動する挙動になるために、微妙な特性調整が要求されるトリミングには使用できない欠点がある。
【特許文献１】特開平８−１５９８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本願発明の課題は、トリミング時の加工回数を減らすことが可能なトリミング抵抗および抵抗のトリミング方法を提供することである。
【００２２】
本願発明の別の課題は、従来よりも高精度な補正が可能なトリミング抵抗と抵抗のトリミング方法を提供することである。
【００２３】
本願発明のさらに別の課題は、補正アライメントパターンをトリミング抵抗と別の位置に形成することによる回路レイアウトの自由度の低下を回避するようにしたトリミング抵抗および抵抗のトリミング方法を提供することである。
【００２４】
本願発明のさらに別の課題は、ビーム加工によるパワーのマージンが改善されるようにしたトリミング抵抗および抵抗のトリミング方法を提供することである。
【００２５】
本願発明のさらに別の課題は、絶縁加工のためのビームが抵抗体を透過し、近傍の他の素子に対して悪影響を及ぼすことがないようにしたトリミング抵抗および抵抗のトリミング方法を提供することである。
【００２６】
本願発明の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願発明の技術的思想、およびその実施の形態によって明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本願の主要な発明は、抵抗体の幅方向の両側から長さ方向に沿って交互に幅方向に、反対側の側端に対して所定の距離を残して絶縁加工することによって抵抗値を調整するようにしたトリミング抵抗において、
前記絶縁加工が行なわれる幅方向の側端の加工開始位置に切込みが形成されていることを特徴とするトリミング抵抗に関するものである。
【００２８】
ここで、前記切込みは長さ方向の隣接する絶縁加工領域と対応する領域でない部位に形成されてよい。また前記切込みが絶縁加工の際の位置決め基準となるアライメントパターンを兼用するようにしてよい。また前記抵抗体の長さ方向の端部の切込みの先端部が前記長さ方向に屈曲されてＬ字状をなし、該Ｌ字状の切込みによって前記アライメントパターンが兼用されてよい。また前記抵抗体がシリコンウエーハ上に形成されたニッケルクロムなどの薄膜から成ることが好ましい。また前記抵抗体の下側に反射層が配置されてよい。また前記反射層が金属の薄膜から成り、絶縁層を介して前記抵抗体と積層されてよい。また前記反射層が前記抵抗体よりも一回り大きく構成され、前記抵抗体の全体が前記反射層の上に形成されてよい。また前記抵抗体の長さ方向の両端にそれぞれ配線接合部を介して配線パターンが接続されてよい。
【００２９】
トリミング方法に関する主要な発明は、抵抗体の幅方向の両側から長さ方向に沿って交互に幅方向に、反対側の側端に対して所定の距離を残して絶縁加工することによって抵抗値を調整するようにした抵抗のトリミング方法において、
前記絶縁加工が行なわれる幅方向の側端の加工開始位置に予め切込みを形成しておき、該切込みの奥の部分から幅方向反対側の側端に向けて絶縁加工を行なうようにしたことを特徴とする抵抗のトリミング方法に関するものである。
【００３０】
ここで、前記絶縁加工が抵抗体に対するビーム照射であって、該ビーム照射によって前記抵抗体が部分的に絶縁物質に変化してよい。また前記ビーム照射がレーザ光の照射であってよい。また前記抵抗体がニッケルクロムなどの薄膜から構成され、ビーム照射によって部分的に絶縁性酸化物に変化してよい。また前記絶縁加工が前記抵抗体に対するレーザパルスのスポット照射であって、照射位置を前記抵抗体上において幅方向に順次ずらしていくことにより行なわれてよい。また前記レーザパルスのスポット照射位置がスキャンミラーによって調整されてよい。またレーザ照射される抵抗体がプローブボードのプローブと接触されて抵抗値が測定されてよい。
【００３１】
本願発明の好ましい態様は、レーザトリミング用の抵抗体において、トリミング実行時の抵抗値の変動が極端に少ない状態を回避し、トリミング加工の開始時であって抵抗体の幅方向の側端にそれぞれコ字状をなす切込みを形成したことを特徴とする抵抗体である。またこのような抵抗体において、レーザ照射位置の補正のためにアライメントに用いる反射率の高い特徴的な形状の薄型パターンを設けるようにした抵抗体に関するものである。
【発明の効果】
【００３２】
本願の主要な発明は、抵抗体の幅方向の両側から長さ方向に沿って交互に幅方向に、反対側の側端に対して所定の距離を残して絶縁加工することによって抵抗値を調整するようにしたトリミング抵抗において、絶縁加工が行なわれる幅方向の側端の加工開始位置に切込みが形成されるようにしたものである。
【００３３】
従ってこのようなトリミング抵抗によると、抵抗値変動の小さなエリアの抵抗体が予め取除かれることになり、トリミングするエリアが少なくなって、トリミング時の絶縁加工の回数の低減が可能になる。従ってトリミングに要する時間が短縮されることになる。
【００３４】
本願の別の主要な発明は、抵抗体の幅方向の両側から長さ方向に沿って交互に幅方向に、反対側の側端に対して所定の距離を残して絶縁加工することによって抵抗値を調整するようにした抵抗のトリミング方法において、絶縁加工が行なわれる幅方向の側端の加工開始位置に予め切込みを形成しておき、該切込みの奥の部分から幅方向反対側の側端に向けて絶縁加工を行なうようにしたものである。
【００３５】
従ってこのような抵抗のトリミング方法によれば、絶縁加工が行なわれる幅方向の側端に予め切込みが形成されており、これによってトリミング加工のとくに幅方向の寸法が短くなる。従ってトリミング加工をより少ない時間で行なうことが可能になり、生産性を向上させることが可能になる。また抵抗値変動の小さなエリアの抵抗体を取除くことになるために、抵抗値上昇を加速したにもかかわらず、抵抗値の変動が段階的に変化せず、直線的に変化するために、トリミングによる電気特性の調整も高精度に実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下本願発明を図示の実施の形態によって説明する。図１０は、本発明の一実施の形態のレーザトリミングの実行を示す抵抗体１の一般的な形状を示している。抵抗体１の初期の抵抗値は、抵抗体１の材質による抵抗率（単位面積当たりの抵抗値）と抵抗体１の長さと断面積で決まる。その抵抗体１の両端には、トリミング回路へ接続するための配線３と、抵抗体１と配線３とを低い抵抗値で接続する配線結合部２とが形成される。
【００３７】
ここで、抵抗体１に対し、あるレベル以上のパワーで図１１に示すようにレーザを照射することにより、その部分を発熱させ、熱反応により導体から絶縁体へ変異させることができる。レーザトリミング法は、その変異を利用して抵抗値を変化させ、電気特性の調整に利用する方法である。当然ながら、抵抗体１とその抵抗体１の下地層と上部層とを形成している材料は、レーザの波長や、パワーに対して適正なものを選択する必要がある。
【００３８】
レーザトリミングによる抵抗体１の加工例を図１０Ａに示す。この例では、抵抗体１に対してレーザをトリミングレイアウト４−１〜４−５で示すように線状に走査しながら照射し、レーザが当たった部分を熱により溶解し、絶縁物に変異させる。レーザパワーは、一般的に抵抗体１の表面から底面までを絶縁物へ変異させるのに十分なパワーの条件出しを行なってから使用する。図１４は、レーザ照射部を拡大図で示しているが、レーザの走査は、実際には、円形のレーザスポット単位でパルスを照射し、そのレーザスポットをオーバラップさせながら徐々に移動して、線状の走査を実現している。形成された絶縁物によって、抵抗体１の両端に加えられたバイアス電圧に対する電流の流れが上記トリミングレイアウトを迂回するように湾曲することになる。このように電流の流れに制限が生まれることは、抵抗値が上昇したことを指す。
【００３９】
すなわち抵抗体１にレーザを照射し、絶縁物の層を任意に形成することで抵抗値を徐々に上昇させることができ、トリマブル抵抗として使用できる。レーザ波長が短波長になるほど、レーザのスポット径を小さく絞ることが容易になり、微細な絶縁層の形成が実現し易くなるので、チップ抵抗や半導体ウエーハ上に形成された微細な抵抗体のトリミングには、一般的に０．０５〜１．５μｍ程度の短波長のレーザが多くのケースで用いられている。レーザスポットの直径は、３〜１０μｍ程度で使用されることが多い。
【００４０】
図１１はレーザトリマ装置の構造を示している。トリミング抵抗を含むデバイスで構成される電子回路が形成された半導体ウエーハ４２は、ステージ４１上に真空吸着等の方法で保持されている。レーザトリマ装置は、ステージ４１を移動し、予め記録された、ウエーハ４２上に形成された電子回路の図形パターンに合致するパターンを検索する。そして検索できたら、ステージ４１を制御し、Ｘ軸、Ｙ軸、θ軸の位置補正を行なう。その後予め入力設定されているデバイスのサイズデータを基に、１デバイス単位のインデックス動作を自動的に行なえる状態にする。但しこのステージの位置制御精度は、一般的に３〜１５μｍ程度であり、レーザトリマ装置に要求される精度を満たしていない。
【００４１】
レーザの照射方向を制御している光学系の一部を図１１および図１３に示す。発光したレーザは、スキャンミラー４６で屈折され、対物レンズ４５を通過し、デバイス（抵抗体１）に照射されるようになっている。図１３は、レーザスポットがどのように制御されるかを示しているが、図で説明している通り、レーザスポットの位置は、スキャン用ミラー４６の傾きを微妙に調整することで制御している。このスキャン用ミラーでの制御での分解能は１μｍ未満で、非常に高精度であるが、環境温度の変化によって光学系を構成する部品等の僅かな膨張や変形により、レーザスポット位置がずれる問題を有している。とくに、ターゲットとなる特性値を測定しながらトリミングを行なうようなケースでは、図１１および図１２に示すように、測定ボード４４、プローブ４３を用いる装置構成になるために、スキャン用ミラー４６からウエーハ４２までの距離が長くなり、温度変化によるレーザスポットの位置ずれが生じ易くなる。このように、レーザトリマ装置で生ずるレーザスポット位置の誤差は、ステージの位置精度誤差や、光学系の気温変化による誤差に起因することになる。
【００４２】
上記の誤差を対策しなければ、レーザトリマ装置に要求される精度が実現できない。その対策を説明すると、図１５はウエーハ上に形成された電子回路の一部を示した図であって、トリミング抵抗体１の内部には、アライメントパターン５３が形成されている。なおこのアライメントパターン５３は、図１０に示すように、抵抗体１の幅方向の両側の切込み５２の内の長さ方向の一方の切込み５２と対応する位置に形成されたＬ字状の切込みから形成されている。
【００４３】
このアライメントパターン５３に対して、レーザを、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に走査し、反射で戻ってくるレーザ光を計測し、Ｘ軸スキャンプロファイルおよびＹ軸スキャンプロファイルを収集する。そのプロファイルデータは、レーザのアライメントパターンの外の位置に照射されているときには値が低く、逆に、パターンにレーザが照射されているときには高い値を示すために、プロファイルデータを分析すれば、アライメントパターン５３とレーザスポットとの位置関係が正確に把握できることになる。さらにアライメントパターン５３とトリミング抵抗体１の相互の位置関係が正確に把握できるために、最終的に、レーザスポット位置とトリミング抵抗１の位置関係が定量的に把握でき、誤差に対して正確に位置補正を働かせることが可能になる。
【００４４】
このように本実施の形態のトリミング抵抗１は、図１０に示すようになっている。この抵抗体１の図１０Ａに示すレーザを照射する道筋となるトリミングレイアウトを矢印によって示している。すなわち矢印で示す方向にレーザを照射しながら進行させるようにしている。矢印のない端末から、矢印の先端方向に図１４に示すようにレーザの照射位置が移動される。さらにこのトリミングレイアウトは、サーペンタイン形状で、この図の例では、５本のＬｅｇから構成される。トリミングの処理は、Ｌｅｇ１、Ｌｅｇ２、Ｌｅｇ３、Ｌｅｇ４、Ｌｅｇ５の順序で処理される。
【００４５】
このようなトリミング抵抗体の形状の特徴として、従来のような正方形あるいは長方形ではなく、部分的に抵抗の存在しない切込み５２あるいは凹部が幅方向の両側に存在している。この凹部の具体的な形状を説明すると、
４−１  Ｌｅｇ１の直線上に抵抗体の幅（Ａ〜Ｂ間）の半分の距離（Ａ〜Ｃ間）まで抵抗体の存在しない凹のパターンを形成する。またＬｅｇ１のラインＣの位置から、ラインＣに沿って、Ｌｅｇ２と反対方向に幅Ｇ分抵抗体の存在しない凹のパターンを形成する。従って、結果的に、Ｌｅｇ１部には、逆Ｌ字状の抵抗体の存在しないパターンから成る切込み５３が形成される。
【００４６】
４−２  Ｌｅｇ２の直線上に、Ｌｅｇ１の先端位置であるＥ〜Ｂの間に、抵抗体の存在しない凹のパターンから成る切込み５２を形成する。
【００４７】
４−３  Ｌｅｇ３の直線上に、Ｌｅｇ２の先端位置であるＤ〜Ａの間に、抵抗体の存在しない凹のパターンから成る切込み５２を形成する。
【００４８】
４−４  Ｌｅｇ４の直線上に、Ｌｅｇ３の先端位置であるＥ〜Ｂの間に、抵抗体の存在しない凹のパターンから成る切込み５２を形成する。
【００４９】
４−５  Ｌｅｇ５の直線上に、Ｌｅｇ４の先端位置であるＤ〜Ａの間に、抵抗体の存在しない凹のパターンから成る切込み５２を形成する。
【００５０】
説明で使用したトリミングレイアウトが５本のＬｅｇで構成されているので、上記５個所に凹部（切込み５２）が形成されることになる。凹部５２の数は、Ｌｅｇの本数と同数形成することになる。また凹部５２の幅Ｇは、１０〜１５μｍ程度にする。この凹部はマスク上でパターニングされ、リソグラフィ技術を用いた半導体製造方法により形成される。
【００５１】
この抵抗体１のもう１つの特徴は、図１０Ｂに示すように、抵抗体１の下の層に反射率の高い反射膜層５４を有している。図１０Ｂは図１０ＡのＣ〜Ｃラインの断面図であるが、抵抗体１と反射膜５４との間にはＳｉＯ２ 等の絶縁物層による層間膜５５が存在しているために、抵抗体１と反射膜５４とは電気的に絶縁される。また層間膜５５、保護層５６は、レーザ光に対して透過率の高い材料の薄膜である。反射膜５４は、レーザに対する反射率の高い薄膜を容易に生膜できるＡｌやＡｕ等の金属材料を用いる。配線や、素子の形成で使用する金属材料（一般的にＡｌが多い）を用いるのが最も現実的な選択になる。
【００５２】
抵抗体１は、レーザ光に対して反射率が非常に低くなる。何故ならば、もし反射率が高いとレーザ光を照射しても、抵抗体１に吸収されるエネルギの割合が少ないために、抵抗体１のレーザ照射部を絶縁体に変異させることが困難になり、正常なトリミングができなくなる。一般的に、トリミング加工性を向上させるために、トリミング抵抗体の材料は、ニッケルクロムなどのレーザ光が吸収され易くしかも反射し難いものを選択する。
【００５３】
抵抗体１の反射率が低く、反射膜５４の反射率が高いので、Ｌｅｇ１の凹部をアライメントパターンとして使用することが可能になる。図１０ＡのラインＨやラインＩでレーザを照射し、反射して戻ってくるレーザ光のエネルギプロファイルを取得し、分析すれば、レーザスポット位置と抵抗体１の位置関係が定量的に把握できるために、レーザスポット位置の補正が可能である。なおこの状態は図１５に示されている。またトリミング抵抗体１上で、補正アライメントが実現できるために、従来のアライメントパターンを用いる場合に比べて、アライメント時とトリミング時とで、レーザスポット位置が非常に近く、スキャン用ミラー４６（図１３参照）の位置制御のばらつきを抑えることができ、高精度な位置補正が実現できる。
【００５４】
本実施の形態のトリミング抵抗によると、図１０Ａに示すように、抵抗値変動の少ないエリアの抵抗体１を予め切込み５２によって取除いておき、トリミングするエリアを少なくすることにより、トリミング時のレーザショット回数を減らすことが可能になる。この効果として、トリミングに要する時間を短縮することができ、生産性を向上させることが可能になる。図１６は、本発明によるトリミング抵抗体でのトリミング時の抵抗値の変化をグラフ化したものである。図５と比較すると、約３０％強の時間短縮が実現できていることが分かる。抵抗値の変動は、図１６に示されるように、より直線的に上昇しており、効率の良いトリミングが実現できていることが分かる。抵抗値上昇を加速したにも関わらず、抵抗値の変動が階段状に変化せず、直線的に変化するので、トリミングによる電気特性の調整も高精度に実現することができる。
【００５５】
また抵抗体１上にスポット位置補正アライメントパターン５３を形成したことにより、従来よりも高精度な補正が実現できる。従来、レーザスポット位置のばらつきを考慮し、マージンを５〜７μｍ程度確保し、レーザスポット位置をトリミングレイアウト上設定していたが、本発明による抵抗体では、絶縁加工の開始位置で２〜３μｍマージンを減らすことが可能になる。この改善により僅かではあるが、トリミング回数を低減することができる。
【００５６】
上述のような改善によってもたらされる効果として、大きいのが、補正アライメントパターン５３をトリミング抵抗体１と別の位置に形成する必要がなくなることである。補正アライメントパターン５３は、電子回路それ自身の機能としては不要であるにもかかわらず、形成しなければならなかった。このようなアライメントパターンを抵抗体１の内部に形成することによって、チップ面積をシュリンクできたり、回路レイアウトの自由度が上がったりする効果が望めるようになる。
【００５７】
また抵抗体１の下層に反射膜５４が形成されることによって、レーザパワーに対するマージンが改善される。抵抗体１に照射されたレーザ光は、抵抗体１に吸収されるが、ある割合で抵抗体１を透過する。下層に反射膜５４が存在しない場合には、抵抗体１の下地の物質に吸収されるが、下層に反射膜５４が形成されている場合には、抵抗体１を透過したレーザ光が、反射膜５４で反射され、再度抵抗体１に吸収される。すなわち１度のレーザ光の照射によって、２回レーザ光が抵抗体１に吸収されることになる。この作用によって、ある一定のレーザパワーに対して、抵抗体１に吸収されるエネルギ量が向上し、トリミングに対するレーザのパワーマージンが改善される。パワーマージンが改善されると、抵抗体１の膜厚のばらつき等のプロセス起因の状況変化に対して、許容できる範囲が広がる。
【００５８】
抵抗体１の下層に反射膜５４が形成されていることにより、レーザ光による電子回路の特性変動を抑えることができる。上述の如く、レーザ光の大半は、抵抗体１に吸収されるが、ある一定の割合で抵抗体を透過してしまう。抵抗体１の下層に反射膜５４が存在しない場合には、この透過したレーザ光が下地の層に吸収されるが、下地の材質や構造によっては、下地層を広い範囲でエネルギが伝播し、近傍の素子（トランジスタや抵抗）の特性を変化させてしまう。理想的には、トリミング抵抗体１の抵抗値の変化の要素のみで回路の電気特性を調整すべきであるが、レーザ光を照射することにより、トリミング抵抗体１以外の素子の特性が変化してしまうと、電気回路特性の目標値に精度良く調整することが困難になってしまう。しかしながら、抵抗体の下層に反射膜があると、抵抗体１を透過したレーザ光は、反射膜で反射され、再度抵抗体１へ吸収される。この作用により、レーザ光が近隣素子に影響を及ぼすことがなくなり、電気特性を変化させるような悪影響を生じない。この結果、電気回路特性の目標値に対する精度の良い調整が可能になる。
【００５９】
以上本願発明を図示の実施の形態によって説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されることなく、本願発明の技術的思想の範囲内において各種の変更が可能である。例えば上記実施の形態における抵抗体の材料、あるいはレーザビームによるトリミングの位置、トリミングの数等については、要求される抵抗値に応じて各種の設計変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本願発明は、半導体ウエーハ上に形成される薄膜から成るトリミング抵抗に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】従来のトリミング抵抗体の平面図である。
【図２】同トリミング抵抗体の顕微鏡写真である。
【図３】トリミング抵抗体上におけるレーザビームによるスポット加工を示す拡大平面図である。
【図４】レーザビーム加工の開始位置を示す抵抗体の平面図である。
【図５】レーザショット回数に対する抵抗値の変化を示すグラフである。
【図６】アライメントパターンによる位置補正の動作を示す要部平面図である。
【図７】トリミング位置に対する抵抗値の変化を示すグラフである。
【図８】別の従来のトリミング抵抗を示す平面図である。
【図９】同トリミング抵抗におけるレーザショット回数と抵抗値との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施の形態のトリミング抵抗体の平面図および縦断面図である。
【図１１】レーザトリマ装置の要部縦断面図である。
【図１２】測定ボードの底面図である。
【図１３】スキャン用ミラーによるレーザスポットの位置の制御の動作を示す縦断面図である。
【図１４】レーザの照射のタイミングとレーザパルスの移動の関係を示す要部平面図である。
【図１５】アライメントパターンによる位置補正の動作を示す要部平面図である。
【図１６】レーザショット回数に対する抵抗値の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６２】
１…抵抗体、２…配線接合部、３…配線パターン、４…レーザ照射部、５…レーザ照射部拡大範囲、６…レーザ照射痕、７…電流の流れ、１１…オーバラップ部、１２…抵抗変動が大きなエリア、２１〜２４…レーザ照射部、２７…アライメントパターン、３１、３２…短絡部、３３、３４…トリミング部、４１…ステージ、４２…ウエーハ、４３…プローブ、４４…測定ボード、４５…レンズ、４６…スキャン用ミラー、４７…レーザ、４９…開口、５２…切込み、５３…Ｌ字状切込み（アライメントパターン）、５４…反射膜、５５…層間膜（絶縁層）、５６…保護膜
【図１】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図２】
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