(57)【要約】【課題】膜厚の厚い保護絶縁膜を有し、且つ、ヒューズ素子上の一部に膜厚の薄いヒューズ部絶縁膜を有する半導体装置を提供する。【解決手段】半導体基板１０の層間絶縁膜１１上にヒューズ素子１２ａ及びボンディングパッド１２ｂが形成されている。そして、ヒューズ素子１２ａ上には、下部保護絶縁膜１３ａ及び上部保護絶縁膜１４ａが形成されている。そして、ヒューズ素子１２ａの側面から離間した位置に下部保護絶縁膜１３ａをエッチングして形成されたヒューズ近接開口部１５ａが形成されている。そして、ヒューズ素子１２ａの側面上には、下部保護絶縁膜１３ａの一部からなる膜厚の薄いヒューズ部絶縁膜１３ｂが形成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成された導電膜からなるヒューズ素子と、
前記ヒューズ素子の上面上に形成された保護絶縁膜と、
前記ヒューズ素子の側面上に形成されたヒューズ部絶縁膜とを備え、
前記ヒューズ部絶縁膜は、前記保護絶縁膜に比べて膜厚が薄いことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置において、
前記ヒューズ素子と同じ金属膜からなり、前記絶縁膜上に形成されたボンディングパッドを備え、
前記ボンディングパッド上には、パッド開口部が形成されている前記保護絶縁膜が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の半導体装置において、
前記ヒューズ部絶縁膜と前記保護絶縁膜は、同じ絶縁膜によって一体形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項３記載の半導体装置において、
前記ヒューズ部絶縁膜及び前記保護絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、
前記ヒューズ部絶縁膜及び前記保護絶縁膜上には、同一のパターン幅を有するシリコン酸化膜が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１又は２記載の半導体装置において、
前記保護絶縁膜は、前記ヒューズ素子上に同一パターン幅で形成されており、前記ヒューズ部絶縁膜は、前記ヒューズ素子及び前記保護絶縁膜上に形成された被覆絶縁膜の一部であることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１、２、５のうちのいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記保護絶縁膜は、シリコン酸化膜であり、
前記ヒューズ部絶縁膜は、シリコン窒化膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の半導体装置において、
前記ヒューズ部絶縁膜の膜厚は、３０ｎｍ〜２００ｎｍであることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
半導体基板上に絶縁膜を形成する工程（ａ）と、
前記絶縁膜上に導電膜からなるヒューズ素子を形成する工程（ｂ）と
前記工程（ｂ）の後に、基板上に前記ヒューズ素子上を覆う保護絶縁膜を形成する工程（ｃ）と、
前記工程（ｃ）の後に、前記保護絶縁膜をエッチングして、前記ヒューズ素子の側面から離間した位置にヒューズ近接開口部を形成する工程（ｄ）とを備え、
前記工程（ｄ）では、前記ヒューズ素子の側面上に、前記保護絶縁膜からなるヒューズ部絶縁膜が前記保護絶縁膜の膜厚よりも薄く形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項８記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（ｂ）では、前記絶縁膜上に前記ヒューズ素子と同じ導電膜からなるボンディングパッドを形成し、
前記工程（ｃ）では、前記ボンディングパッド上に覆う前記保護絶縁膜を形成し、
前記工程（ｄ）では、前記ボンディングパッド上の前記保護絶縁膜をエッチングして、パッド開口部を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（ｄ）では、前記ヒューズ素子の側面から３０ｎｍ〜２００ｎｍ離間した位置に前記ヒューズ近接開口部を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項８〜１１のうちのいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記保護絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、
前記工程（ｄ）では、シリコン酸化膜をマスクして、前記保護絶縁膜のエッチングを行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
半導体基板上に絶縁膜を形成する工程（ａ）と、
前記絶縁膜上に導電膜からなるヒューズ素子用導体領域を形成する工程（ｂ）と
前記工程（ｂ）の後に、基板上に前記ヒューズ素子用導体領域を覆う保護絶縁膜を形成する工程（ｃ）と、
前記保護絶縁膜をエッチングして、前記ヒューズ素子用導体領域上にヒューズ上保護絶縁膜を形成する工程（ｄ）と、
前記ヒューズ上保護絶縁膜をマスクにして、前記ヒューズ素子用導体領域をエッチングしてヒューズ素子を形成する工程（ｅ）と、
前記工程（ｅ）の後に、前記ヒューズ素子の側面上を覆う前記保護絶縁膜の膜厚よりも薄いヒューズ部絶縁膜を形成する工程（ｆ）と
を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の半導体装置の製造方法において、
前記工程（ｂ）では、前記絶縁膜上に導電膜からなるボンディングパッドを形成し、
前記工程（ｃ）では、前記ボンディングパッド上に前記保護絶縁膜を形成し、
前記工程（ｆ）では、基板上の全面に、前記ヒューズ部絶縁膜となる被覆絶縁膜を形成し、
前記工程（ｆ）の後に、前記ボンディングパッド上の前記保護絶縁膜及び前記被覆絶縁膜をエッチングして、パッド開口部を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３記載の半導体装置の製造方法において、
前記保護絶縁膜は、シリコン酸化膜であり、
前記ヒューズ部絶縁膜は、シリコン窒化膜であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のうちのいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記ヒューズ部絶縁膜の膜厚は、３０ｎｍ〜２００ｎｍであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、特にヒューズ素子を有する半導体装置及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の高密度化、高集積化に伴い、半導体装置の一部の不良回路による歩留まり低下を抑制する１つの手段として、冗長回路技術が提案されている。
【０００３】
冗長回路には、半導体基板上に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成されたヒューズ素子と、ヒューズ素子を覆う保護絶縁膜が形成されており、レーザートリミング工程において、ヒューズ素子上の保護絶縁膜を介して、ヒューズ素子にレーザー照射を行ってヒューズ素子を切断する。これにより、不良回路を冗長回路に置き換えて、不良回路を有する半導体装置の救済が行われる。
【０００４】
このようにヒューズ素子をレーザーで切断する場合、ヒューズ素子を覆う保護絶縁膜の膜厚が厚すぎる場合、レーザー照射時に下地の絶縁膜方向に亀裂が入りやすく、レーザーを照射したヒューズ素子のみならず周辺のヒューズ素子などに損傷が生じるという課題があった。一方、保護絶縁膜の膜厚が薄すぎると、ヒューズ素子と同時に形成された配線が水分によって腐食するという課題があった。
【０００５】
そこで、従来の半導体装置の製造方法では、膜厚の厚い保護絶縁膜を形成した後、ヒューズ素子上の保護絶縁膜の残膜厚が所望の膜厚になるようにエッチングを行ってトリミング窓開口部を形成する方法が用いられていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
以下、従来の半導体装置の製造方法について、図面を用いて説明する。
【０００７】
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、従来のヒューズ素子を有する半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【０００８】
まず、図６（ａ）に示す工程で、半導体基板１００上に絶縁膜１０１を形成した後、絶縁膜１０１上に金属膜からなるヒューズ素子１０２ａ及びボンディングパッド１０２ｂを形成する。その後、基板上に、ヒューズ素子１０２ａ及びボンディングパッド１０２ｂを覆う保護絶縁膜１０３を形成した後、ボンディングパッド１０２ｂ上の保護絶縁膜１０３をエッチングして、パッド開口部１０４を形成する。
【０００９】
次に、図６（ｂ）に示す工程で、基板上に、ヒューズ素子１０２ａ形成領域に開口を有するレジスト１０５を形成した後、レジスト１０５をマスクにして保護絶縁膜１０３を所望の厚さ分だけエッチングしてトリミング窓開口部１０７を形成し、ヒューズ素子１０２ａ形成領域にヒューズ部絶縁膜１０３ａを形成する。
【００１０】
次に、図６（ｃ）に示す工程で、レジスト１０５を除去する。その後、レーザートリミング工程では、ヒューズ素子１０２ａ上のヒューズ部絶縁膜１０３ａを介して、ヒューズ素子１０２ａにトリミング窓開口部１０７からレーザー照射を行ってヒューズ素子１０２ａを切断する。このとき、複数のヒューズ素子１０２ａの中から所定のヒューズ素子１０２ａを切断する。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−７７２０２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の半導体装置の製造方法では、ヒューズ素子１０２ａ上に残存するヒューズ部絶縁膜１０３ａの膜厚を精度良く制御することが困難であった。
【００１３】
すなわち、図６（ａ）に示す工程で厚さ１μｍの保護絶縁膜１０３を形成した後、図６（ｂ）に示す工程でヒューズ素子１０２ａ形成領域の保護絶縁膜１０３を８００ｎｍエッチングして、ヒューズ素子１０２ａの上面上に厚さ２００ｎｍのヒューズ部絶縁膜１０３ａを形成する場合、ばらつきを片側１０％（保護絶縁膜１０３のばらつき１００ｎｍ、エッチング量のばらつき８０ｎｍ）と仮定すると、残膜厚のばらつきはそれぞれのばらつきの２乗平均と考えられ、計算すると片側１２８ｎｍとなる。従って、ヒューズ素子１０２ａの上面上のヒューズ部絶縁膜１０３ａの厚さは、２００±１２８ｎｍとなる。例えば、保護絶縁膜１０３としてシリコン窒化膜を用いた場合、レーザーによるヒューズ素子１０２ａのトリミングを安定して行うためには、ヒューズ部絶縁膜１０３ａの膜厚を２５０ｎｍ以内に抑えなければならないが、上記のようにばらつきによって膜厚が２５０ｎｍを越えるため、レーザートリミング工程においてヒューズ素子の切断歩留まりが低くなるという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、膜厚の厚い保護絶縁膜を有し、且つ、ヒューズ素子上の一部にばらつきの少ない膜厚の薄いヒューズ部絶縁膜を有する半導体装置およびその製造方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置は、半導体基板上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された導電膜からなるヒューズ素子と、前記ヒューズ素子の上面上に形成された保護絶縁膜と、前記ヒューズ素子の側面上に形成されたヒューズ部絶縁膜とを備え、前記ヒューズ部絶縁膜は、前記保護絶縁膜に比べて膜厚が薄いことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、ヒューズ素子上に形成された保護絶縁膜に比べて、膜厚の薄いヒューズ部絶縁膜がヒューズ素子の側面上に形成されているため、レーザー照射によってヒューズ素子の切断を安定して行うことができるので、切断不良を排除して半導体装置の歩留まりを改善できる。
【００１７】
上記半導体装置において、前記ヒューズ素子と同じ金属膜からなり、前記絶縁膜上に形成されたボンディングパッドを備え、前記ボンディングパッド上には、パッド開口部が形成されている前記保護絶縁膜が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
上記半導体装置において、前記ヒューズ部絶縁膜と前記保護絶縁膜は、同じ絶縁膜によって一体形成されている。
【００１９】
上記半導体装置において、前記ヒューズ部絶縁膜及び前記保護絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、前記ヒューズ部絶縁膜及び前記保護絶縁膜上には、同一のパターン幅を有するシリコン酸化膜が形成されている。
【００２０】
上記半導体装置において、前記保護絶縁膜は、前記ヒューズ素子上に同一パターン幅で形成されたおり、前記ヒューズ部絶縁膜は、前記ヒューズ素子及び前記保護絶縁膜上に形成された被覆絶縁膜の一部である。
【００２１】
上記半導体装置において、前記保護絶縁膜は、シリコン酸化膜であり、前記ヒューズ部絶縁膜は、シリコン窒化膜である。
【００２２】
上記半導体装置において、前記ヒューズ部絶縁膜の膜厚は、３０ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００２３】
本発明の第１の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に絶縁膜を形成する工程（ａ）と、前記絶縁膜上に導電膜からなるヒューズ素子を形成する工程（ｂ）と、前記工程（ｂ）の後に、基板上に前記ヒューズ素子上を覆う保護絶縁膜を形成する工程（ｃ）と、前記工程（ｃ）の後に、前記保護絶縁膜をエッチングして、前記ヒューズ素子の側面から離間した位置にヒューズ近接開口部を形成する工程（ｄ）とを備え、前記工程（ｄ）では、前記ヒューズ素子の側面上に、前記保護絶縁膜からなるヒューズ部絶縁膜が前記保護絶縁膜の膜厚よりも薄く形成されることを特徴とする。
【００２４】
この第１の半導体装置の製造方法によれば、保護絶縁膜をエッチングして、ヒューズ素子の側面から離間した位置にヒューズ近接開口部を形成することによって、ヒューズ素子の側面上に、保護絶縁膜からなるヒューズ部絶縁膜を薄く形成することができるため、ヒューズ部絶縁膜の膜厚を精度良く制御することができる。したがって、レーザー照射によるヒューズ素子の切断を安定して行うことができ、切断不良を排除して半導体装置の歩留まりを改善できる。さらに、工程数を増やすことなくヒューズ部絶縁膜を形成できるため、製造コストの低減を図ることができる。
【００２５】
上記第１の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｂ）では、前記絶縁膜上に前記ヒューズ素子と同じ導電膜からなるボンディングパッドを形成し、前記工程（ｃ）では、前記ボンディングパッド上に覆う前記保護絶縁膜を形成し、前記工程（ｄ）では、前記ボンディングパッド上の前記保護絶縁膜をエッチングして、パッド開口部を形成する。
【００２６】
上記第１の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｄ）では、前記ヒューズ素子の側面から３０ｎｍ〜２００ｎｍ離間した位置に前記ヒューズ近接開口部を形成する。
【００２７】
上記第１の半導体装置の製造方法において、前記保護絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、前記工程（ｄ）では、シリコン酸化膜をマスクして、前記保護絶縁膜のエッチングを行う。
【００２８】
本発明の第２の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に絶縁膜を形成する工程（ａ）と、前記絶縁膜上に導電膜からなるヒューズ素子用導体領域を形成する工程（ｂ）と、前記工程（ｂ）の後に、基板上に前記ヒューズ素子用導体領域を覆う保護絶縁膜を形成する工程（ｃ）と、前記保護絶縁膜をエッチングして、前記ヒューズ素子用導体領域上にヒューズ上保護絶縁膜を形成する工程（ｄ）と、前記ヒューズ上保護絶縁膜をマスクにして、前記ヒューズ素子用導体領域をエッチングしてヒューズ素子を形成する工程（ｅ）と、前記工程（ｅ）の後に、前記ヒューズ素子の側面上を覆う前記保護絶縁膜の膜厚よりも薄いヒューズ部絶縁膜を形成する工程（ｆ）とを備えていることを特徴とする。
【００２９】
この第２の半導体装置の製造方法によれば、ヒューズ上保護絶縁膜をマスクにして、ヒューズ素子用導体領域をエッチングしてヒューズ素子を形成した後に、ヒューズ素子の側面上に膜厚の薄いヒューズ部絶縁膜を形成するため、
上記第２の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｂ）では、前記絶縁膜上に導電膜からなるボンディングパッドを形成し、前記工程（ｃ）では、前記ボンディングパッド上に前記保護絶縁膜を形成し、前記工程（ｆ）では、基板上の全面に、前記ヒューズ部絶縁膜となる被覆絶縁膜を形成し、前記工程（ｆ）の後に、前記ボンディングパッド上の前記保護絶縁膜及び前記被覆絶縁膜をエッチングして、パッド開口部を形成する。
【００３０】
上記第２の半導体装置の製造方法において、前記保護絶縁膜は、シリコン酸化膜であり、前記ヒューズ部絶縁膜は、シリコン窒化膜である。
【００３１】
上記第２の半導体装置の製造方法において、前記ヒューズ部絶縁膜の膜厚は、３０ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００３２】
この第２の半導体装置の製造方法によれば、ヒューズ部絶縁膜の膜厚を精度良く制御することができる。したがって、レーザー照射によるヒューズ素子の切断を安定して行うことができ、切断不良を排除して半導体装置の歩留まりを改善できる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１〜図５は、この発明の実施の形態による半導体装置、およびその製造方法を示す図である。
【００３４】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。
【００３５】
この第１の実施形態における半導体装置は、トランジスタなどの半導体素子が形成されている半導体基板１０の上に形成された層間絶縁膜１１と、層間絶縁膜１１上に最上層の金属配線に形成されたヒューズ素子１２ａと、層間絶縁膜１１上に最上層の金属配線で形成されたボンディングパッド１２ｂと、ヒューズ素子１２ａ及びボンディングパッド１２ｂが形成されている層間絶縁膜１１上に形成された厚さ８００ｎｍのシリコン窒化膜からなる下部保護絶縁膜１３ａと、下部保護絶縁膜１３ａ上に形成された厚さ２００ｎｍのシリコン酸化膜からなる上部保護絶縁膜１４ａと、ヒューズ素子１２ａの側面上に下部保護絶縁膜１３ａとなる下部絶縁膜の一部が残存してなる厚さ３０〜２００ｎｍのヒューズ部絶縁膜１３ｂと、ヒューズ素子１２ａの側面から３０〜２００ｎｍ程度離間した位置に下部保護絶縁膜１３ａとなる下部絶縁膜及び上部保護絶縁膜１４ａとなる上部絶縁膜を開口して形成されたヒューズ近接開口部１５ａと、ボンディングパッド１２ｂ上に下部保護絶縁膜１３ａとなる下部絶縁膜及び上部保護絶縁膜１４ａとなる上部絶縁膜を開口して形成されたパッド開口部１５ｂとを備えている。
【００３６】
本実施形態によれば、ヒューズ素子１２ａの上面上には、厚さ８００ｎｍと膜厚の厚い下部保護絶縁膜１３ａが形成されており、ヒューズ素子１２ａの側面上には、下部保護絶縁膜１３ａとなる下部絶縁膜の一部が残存してなる厚さ３０〜２００ｎｍ程度と膜厚の薄いヒューズ部絶縁膜１３ｂが形成されている。この膜厚の薄いヒューズ部絶縁膜１３ｂは、ヒューズ素子１２ａの側面から３０〜２００ｎｍ程度離間した位置にヒューズ近接開口部１５ａを設けることによって形成できるため、ヒューズ部絶縁膜１３ｂの膜厚を正確に制御することが容易になる。
【００３７】
したがって、レーザーによるヒューズ素子の切断を安定して行うことができるため、切断不良を排除して半導体装置の歩留まりを改善することができる。また、ボンディングパッド１２ｂ上にパッド開口部１５ｂを形成する際に、同時にヒューズ近接開口部１５ａを形成することによって、ヒューズ素子１２ａを覆う下部保護絶縁膜１３ａ及びヒューズ部絶縁膜１３ｂを形成することができるため、工程数を増加させることなく容易に形成することが可能となり、製造コストの低減を図ることができる。
【００３８】
以上のように構成された本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法について、図２を用いて説明する。図２（ａ）〜図２（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【００３９】
まず、図２（ａ）に示す工程で、トランジスタなどの半導体素子が形成されている半導体基板１０の上に層間絶縁膜１１を形成した後、層間絶縁膜１１上にＡｌ合金からなる金属膜を堆積し、フォトリソグラフィ及びドライエッチングにより金属膜のパターニングを行って、ヒューズ素子１２ａ及びボンディングパッド１２ｂを形成する。その後、ヒューズ素子１２ａ、ボンディングパッド１２ｂ及び層間絶縁膜１１の上に、プラズマＣＶＤ法によって厚さ８００ｎｍのシリコン窒化膜からなる下部絶縁膜１３を形成する。その後、下部絶縁膜１３上に厚さ２００ｎｍのシリコン酸化膜からなる上部絶縁膜１４を形成する。
【００４０】
次に、図２（ｂ）に示す工程で、上部絶縁膜１４上に、ボンディングパッド１２ｂ上に開口されたパッド用開口部とヒューズ素子１２ａの側面から所定の距離だけ離間した位置に開口されたヒューズ用開口部を有するレジスト１６を形成する。このとき、レジスト１６のヒューズ用開口部は、例えばヒューズ素子１２ａの側面から設計上で２００ｎｍ程度離間した位置に形成する。その後、レジスト１６をマスクにして、上部絶縁膜１４をエッチングして上部保護絶縁膜１４ａを形成する。
【００４１】
次に、図２（ｃ）に示す工程で、レジスト１６を除去した後、上部保護絶縁膜１４ａをマスクにして、下部絶縁膜１３をエッチングしてヒューズ近接開口部１５ａとパッド開口部１５ｂを形成する。これにより、ヒューズ素子１２ａの上面上には、下部絶縁膜１３からなる下部保護絶縁膜１３ａが形成され、ヒューズ素子１２ａの側面上には、下部絶縁膜１３の一部が残存してなるヒューズ部絶縁膜１３ｂが形成される。
【００４２】
この第１の実施形態におけるヒューズ素子１２ａの側面上に形成されるヒューズ部絶縁膜１３ｂの膜厚のばらつきは、例えば次のように計算される。
【００４３】
レジスト１６のヒューズ用開口部がヒューズ素子１２ａの側面から設計上で２００ｎｍ離間している場合、ヒューズ素子１２ａ及びボンディングパッド１２ｂを含む最上層配線とレジスト１６とのアライメント精度を１７０ｎｍとすると、ヒューズ部絶縁膜１３ｂの膜厚は３０ｎｍ〜３７０ｎｍの範囲内になる。ここで、ヒューズ近接開口部１５ａをヒューズ素子１２ａの両側に設けている場合、ヒューズ素子１２ａの両側に残存するヒューズ部絶縁膜１３ｂのうち、膜厚の薄い方のヒューズ部絶縁膜１３ｂの膜厚は３０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内になる。従って、本実施形態によれば、レーザートリミングによって切断するヒューズ素子の切断箇所上に形成されているヒューズ部絶縁膜の膜厚ばらつきは、従来技術におけるヒューズ部絶縁膜のばらつきの７割以下に抑えることができる。
【００４４】
上記実施形態では、ヒューズ近接開口部とボンディングパッド開口部を同時に形成しているが、別々のエッチング工程で形成するようにしてもよい。また、本実施形態では、上部絶縁膜からなる上部保護絶縁膜をマスクにして、下部絶縁膜のエッチングを行なってヒューズ近接開口部およびボンディングパッド開口部を形成しているが、上部絶縁膜を形成せずに直接レジストマスクを用いて形成してもよい。
【００４５】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の断面図である。
【００４６】
この第２の実施形態における半導体装置は、トランジスタなどの半導体素子が形成されている半導体基板１０の上に形成された層間絶縁膜１１と、層間絶縁膜１１上に最上層の金属配線に形成されたヒューズ素子１２ａと、層間絶縁膜１１上に最上層の金属配線で形成されたボンディングパッド１２ｂと、ヒューズ素子１２ａ及びボンディングパッド１２ｂが形成されている層間絶縁膜１１上に形成された厚さ９００ｎｍのシリコン窒化膜からなる保護絶縁膜２０と、保護絶縁膜２０上に形成された厚さ５０ｎｍのシリコン酸化膜からなる被覆絶縁膜２１と、ボンディングパッド１２ｂ上に保護絶縁膜２０及び被覆絶縁膜２１を開口して形成されたパッド開口部２２とを備えている。そして、ヒューズ素子１２ａの上面上には、ヒューズ素子１２ａのパターン幅と同一パターン幅を有する保護絶縁膜２０からなるヒューズ上保護絶縁膜２０ａが形成されており、ヒューズ素子１２ａの側面上には、被覆絶縁膜２１からなるヒューズ部絶縁膜２１ａが直接形成されている。
【００４７】
本実施形態によれば、ヒューズ素子１２ａはヒューズ上保護絶縁膜２０ａとヒューズ部絶縁膜２１ａで覆われており、ヒューズ素子１２ａの上面上に形成されているヒューズ上保護絶縁膜２０ａの厚さが９００ｎｍであるのに対してヒューズ素子１２ａの側面上に形成されているヒューズ部絶縁膜２１ａの厚さは５０ｎｍ程度と薄くなっている。このように、ヒューズ素子１２ａの側面上に適切な膜厚を有する被覆絶縁膜２１からなるヒューズ部絶縁膜２１ａを形成することにより、ヒューズ部絶縁膜２１ａの膜厚を薄く、且つ、膜厚を正確に制御することが容易になる。したがって、レーザーによるヒューズ素子の切断を安定して行うことができるため、切断不良を排除して半導体装置の歩留まりを改善することができる。
【００４８】
以上のように構成された本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法について、図４を用いて説明する。図４（ａ）〜図４（ｄ）は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【００４９】
まず、図４（ａ）に示す工程で、トランジスタなどの半導体素子が形成されている半導体基板１０の上に層間絶縁膜１１を形成した後、層間絶縁膜１１上にＡｌ合金からなる金属膜を堆積し、フォトリソグラフィ及びドライエッチングにより金属膜のパターニングを行ない、ヒューズ素子用金属領域１２Ａ及びボンディングパッド１２ｂを形成する。その後、ヒューズ素子用金属領域１２Ａ、ボンディングパッド１２ｂ及び層間絶縁膜１１の上に、プラズマＣＶＤ法によって厚さ９００ｎｍのシリコン窒化膜からなる保護絶縁膜２０を形成する。その後、保護絶縁膜２０上に、ヒューズ素子形成領域１８にヒューズ素子形成パターン１７ａを有するレジスト１７を形成する。図５は、図４（ａ）に示す工程におけるヒューズ素子用金属領域１２Ａとレジスト１７とを示す平面図である。図において、点線より外側にはレジスト１７が形成されている。レジスト１７は、ヒューズ素子形成領域１８以外の領域を覆っており、且つ、ヒューズ素子用金属領域１２Ａ上にはレジスト１７からなるヒューズ素子形成パターン１７ａが形成されており、それ以外は開口１９されている。
【００５０】
次に、図４（ｂ）に示す工程で、レジスト１７をマスクして保護絶縁膜２０をエッチングして、ヒューズ素子用金属領域１２Ａ上にヒューズ上保護絶縁膜２０ａを形成する。その後、レジスト１７を除去する。
【００５１】
次に、図４（ｃ）に示す工程で、ヒューズ上保護絶縁膜２０ａを含む保護絶縁膜２０をマスクにしてヒューズ素子用金属領域１２Ａのエッチングを行ない、ヒューズ素子１２ａを形成する。
【００５２】
次に、図４（ｄ）に示す工程で、基板上の全面に、厚さ５０ｎｍのシリコン窒化膜からなる被覆絶縁膜２１を形成する。その後、フォトリソグラフィ及びドライエッチングによって、ボンディングパッド１２ｂ上の保護絶縁膜２０及び被覆絶縁膜２１をエッチングしてパッド開口部２２を形成する。これにより、ヒューズ素子１２ａの側面上には、膜厚の薄い被覆絶縁膜２１からなるヒューズ部絶縁膜２１ａが形成された構成となる。
【００５３】
この第２の実施形態において、ヒューズ素子１２ａの側面上に形成される被覆絶縁膜２１からなるヒューズ部絶縁膜２１ａの膜厚のばらつきは、被覆絶縁膜２１の成膜ばらつきと等しくなる。従って、成膜時の膜厚ばらつきを堆積膜厚の１０％と仮定すると、ヒューズ素子１２ａの側面上における被覆絶縁膜２１からなるヒューズ部絶縁膜２１ａの膜厚ばらつきは５ｎｍであり、従来技術における膜厚ばらつき（１２８ｎｍ）に対して約４％と大幅に膜厚ばらつきを低減することができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、膜厚の厚い保護絶縁膜を有し、且つ、ヒューズ素子上の一部にばらつきの少ない膜厚の薄いヒューズ部絶縁膜を精度よく制御することができるため、製造コストの増大を抑えながらレーザー照射によるヒューズ切断に起因する不良を解消することができる半導体装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置を示す断面図
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置を示す断面図
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造工程のうち、図４（ａ）における平面図
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、従来の半導体装置の製造工程を示す断面図
【符号の説明】
１０  半導体基板
１１  層間絶縁膜
１２Ａ  ヒューズ素子用金属領域
１２ａ  ヒューズ素子
１２ｂ  ボンディングパッド
１３  下部絶縁膜
１３ａ  下部保護絶縁膜
１３ｂ  ヒューズ部絶縁膜
１４  上部絶縁膜
１４ａ  上部保護絶縁膜
１５ａ  ヒューズ近接開口部
１５ｂ  パッド開口部
１６  レジスト
１７  レジスト
１７ａ  ヒューズ素子形成パターン
１８  ヒューズ素子形成領域
１９  開口
２０  保護絶縁膜
２０ａ  ヒューズ上保護絶縁膜
２１  被覆絶縁膜
２１ａ  ヒューズ部絶縁膜
２２  パッド開口部
【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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