(57)【要約】【課題】半導体装置に形成されたヒューズを切断する際に、隣接するヒューズに与えるダメージを抑え、対象となるヒューズを切断できるようにする。【解決手段】下層基板と、下層基板の上方に形成され、光の照射によって切断できるヒューズと、ヒューズ上部と下層基板表面に露出する部分上部とに形成されたシリコン酸化膜と、シリコン酸化膜上に形成されたシリコン窒化膜と、を備える半導体装置において、シリコン酸化膜は、前記下層基板表面に形成された部分の膜厚が、前記ヒューズよりも厚くなるようにする。また、シリコン窒化膜の、ヒューズが形成された部分の上方に、開口を形成する。【選択図】        図１
2004311638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下層基板と、
前記下層基板の上方に形成されたヒューズと、
前記ヒューズ上部と前記下層基板表面の露出部上部とに形成されたシリコン酸化膜と、
前記シリコン酸化膜上に形成されたシリコン窒化膜と、
を備え、
前記シリコン酸化膜は、前記下層基板表面に形成された部分の膜厚が、前記ヒューズよりも厚く、
前記シリコン窒化膜は、前記ヒューズが形成された部分の上方に、開口を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記シリコン酸化膜は、前記下層基板表面に形成された平坦部と、
前記ヒューズの上部に、前記平坦部から一続きに形成され、かつ、前記平坦部の表面よりも山形に突出している突出部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
下層基板と、
前記下層基板の上方に形成されたヒューズと、
前記ヒューズ上部と前記下層基板表面の露出部上部とに形成された絶縁膜と、
を備え、
前記絶縁膜は、第１の絶縁膜と、第２の絶縁膜とを含み、かつ、前記絶縁膜の前記下層基板表面に形成された部分の膜厚が、前記ヒューズよりも厚いことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
前記第１の絶縁膜は、前記ヒューズ上部と、前記下地基板表面の露出部上部との、表面の段差に沿って形成され、かつ、概ね均一な膜厚を有し、
前記第２の絶縁膜は、
前記第１の絶縁膜上に形成され、前記下地基板上方に形成された平坦部と、
前記ヒューズ上方に、前記平坦部から一続きに形成され、かつ、前記平坦部の表面よりも山形に突出している突出部と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１の絶縁膜は、前記下地基板上部に形成された第１の平坦部と、
前記ヒューズ上部に、前記第１の平坦部から一続きに形成され、かつ、前記第１の平坦部の表面よりも山形に突出している第１の突出部と、
を備え、
前記第２の絶縁膜は、
前記第１の絶縁膜上に形成され、前記下地基板上方に形成された第２の平坦部と、
前記ヒューズの上部に、前記第２の平坦部から一続きに形成され、かつ、前記第２の平坦部の表面よりも山形に突出している第２の突出部と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１の絶縁膜は、
前記下地基板上部に形成された平坦部と、
前記ヒューズ上部に、前記平坦部から一続きに形成され、かつ、前記平坦部の表面よりも山形に突出している突出部と、を備え、
前記第２の絶縁膜は、前記第１の絶縁膜の表面に沿って形成され、かつ、概ね均一な膜厚を有することを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１の絶縁膜は、シリコン酸化膜であり、前記第２の絶縁膜は、シリコン窒化膜であることを特徴とする請求項３から６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜は、共に、シリコン酸化膜であることを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項９】
前記下層基板は、前記ヒューズの形成される最表面に層間絶縁膜を備え、
前記層間絶縁膜は、少なくとも一部に、シリコン窒化膜を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記ヒューズは、ＴａＮ、ＡｌＣｕ、ＴｉＮが、下層基板側から順に積層されて形成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置に関する。更に具体的には、ヒューズとして用いる部分を備える半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体装置の微細化、大容量化、高速化、に伴い、半導体製造工程における歩留りを確保するために、予め半導体装置内に予備のメモリセルを用意し、不良ビットが発見された場合には、この不良ビットと、予備のメモリセルとを置換する救済方法がとられている。このような不良ビットと、予備のメモリセルとの置換の方法として、予め、配線層にヒューズとして用いる部分を設けて、このヒューズを切断し、これにより、予備のメモリセルを使用する信号を送るようプログラミングをする方法が用いられている。
【０００３】
ヒューズを切断する方法として、ヒューズにレーザ光を照射するレーザトリミング方式が広く使われている。この場合、一般に、レーザ光としては、ＹＡＧレーザや、ＹＬＦレーザが用いられることが多い。
【０００４】
また、ヒューズ配線の材料としては、融点・沸点が比較的低い、Ａｌが適切である。また、ヒューズとして用いる配線は、通常、他の配線の形成に用いる配線層を利用して形成する場合が多い。一方、微細配線の形成と、配線抵抗の低減のため、Ｃｕ配線が多く用いられるようになっている。しかし、Ｃｕは、Ａｌに比べて融点沸点が高いため、従来のようなＹＡＧや、ＹＬＦレーザでの切断は困難であり、従来のブロー方法を用いる場合には、Ｃｕ配線をヒューズとして用いることは困難である。
【０００５】
また、Ｃｕ配線上に、Ａｕや、Ａｌ等のワイヤボンディングを行うことは困難であり、ボンディングパッドとして用いる部分を形成する最上層の配線層は、依然としてＡｌを用いるのが一般的である。また、最上層のＡｌ配線上には、半導体チップの表面を保護するためのパッシベーション膜が形成されるが、このパッシベーション膜として、シリコン窒化膜が用いられる場合が多い。
【０００６】
一般に、レーザでＡｌ配線を切断する場合、Ａｌ配線上に、シリコン酸化膜を形成しておくと、切断しやすいことが知られている。一方、シリコン窒化膜は、レーザ光の吸収が大きく、また、融点が高いため、シリコン窒化膜中のＡｌ配線の切断は、ブロー残が残ってしまい、適切に行うことができない場合がある。
【０００７】
従って、パッシベーション膜としてシリコン窒化膜を用いる場合、最上層のＡｌ配線をヒューズ配線として用いるのは困難である。このため、最上層の配線層より下の配線層上に、シリコン酸化膜を設け、このシリコン酸化膜中に、Ａｌ配線を設けて、これをヒューズ配線として用いるのが一般的である。即ち、一般に、ヒューズ配線を構成するためには、ボンディングパッド用のＡｌ配線層と、シリコン酸化膜中に形成したヒューズ用のＡｌ配線層との、少なくとも２層のＡｌ配線層が必要となる。しかし、２層のＡｌ配線層の間に、絶縁膜が形成されている構造は、ボンディングパッドにワイヤを貼り付ける際の振動により、特にクラックが入りやすい。
【０００８】
また、シリコン窒化膜、あるいは、シリコン酸化膜は、通常、Ｐ−ＣＶＤ法により形成されるが、ＣＶＤ法により形成された薄膜は、平坦化が十分でないため、ヒューズ切断の際、隣接ヒューズにダメージを与えてしまう場合もある。
【０００９】
一方、最上層のＡｌ配線をヒューズとして利用し、これを適切に切断するため、Ａｌ配線の膜厚を薄くすることも考えられる。Ａｌ配線は、通常、６００〜８００ｎｍで形成されるが、この膜厚が１００〜４００ｎｍと薄くなれば、Ａｌ配線層が、シリコン窒化膜中にある場合にも、ヒューズとして容易に切断可能である。しかし、Ａｌ配線層の膜厚を薄くすると、ボンディングパッドのボンディング性劣化につながることや、テストでの、針当てや、ボンディング時に、Ａｌ配線下の層間絶縁膜にクラックが生じ、ボンディング強度が低下して、パッド剥れを起こすことが考えられる。このため、単に、Ａｌ配線の膜厚を薄くすることは好適ではない（例えば、特許文献１、２参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−２０３９０２号公報
【特許文献２】
特開２００２−１１０７９９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、この発明は、以上の問題を解決し、隣接ヒューズに与えるダメージを抑え、より確実に、対象のヒューズのみを破壊するため、改良された半導体装置及び半導体装置の製造方法を提案するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる半導体装置は、下層基板と、
前記下層基板の上方に形成され、光の照射によって切断できるヒューズと、
前記ヒューズ上部と前記下層基板表面に露出する部分上部とに形成されたシリコン酸化膜と、
前記シリコン酸化膜上に形成されたシリコン窒化膜と、
を備え、
前記シリコン酸化膜は、前記下層基板表面に形成された部分の膜厚が、前記ヒューズよりも厚く、
前記シリコン窒化膜は、前記ヒューズが形成された部分の上方に、開口を有するものである。
【００１３】
【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。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
【００１４】
実施の形態１
図１は、この発明の実施の形態１における半導体装置１００の構造を説明するための断面模式図である。また、図２は、図１の半導体装置の、Ａ−Ａ´方向の断面模式図である。また、図３は、半導体装置１００の配線層のみを透視した上面模式図であり、図４は、半導体装置１００の上面模式図である。
【００１５】
図１、図２に示すように、半導体装置１００において、Ｓｉ基板２上には、層間絶縁膜４が形成され、層間絶縁膜４には、Ｃｕ配線６が形成されている。Ｃｕ配線６の表面と、層間絶縁膜４の表面に露出している部分とには、層間絶縁膜８が形成されている。層間絶縁膜８には、Ｃｕ配線６に対応する位置に、層間絶縁膜８を貫通するヴィアホール１０が設けられ、内部にはタングステンが充填されている。
【００１６】
半導体装置１００の、ヒューズ部１１０と、ボンディングパッド部１２０とのそれぞれにおいて、層間絶縁膜８上には、ヒューズ配線１２と、ボンディングパッド１４とが形成されている。ヒューズ配線１２と、ボンディングパッド１４とは、同じ工程で成膜されたＡｌ膜であり、両者は、同じ膜厚ｄｆを有する。また、図３に示すように、ヒューズ配線１２は、上面から見た場合、図１の断面方向に左右に細長いＡｌ配線層が、奥行き方向（即ち、図１では紙面に対して垂直な方向）に並べられて配置されている。また、ボンディングパッド１４は、上面から見た場合、四角い形に形成されている。
【００１７】
ヒューズ配線１２、ボンディングパッド１４及び、層間絶縁膜８の表面に露出している部分上には、シリコン酸化膜１６が形成されている。シリコン酸化膜１６は、層間絶縁膜８の表面のヒューズ配線１２やボンディングパッド１４による段差に沿って形成された、ほぼ均一な膜厚を有する。従って、シリコン酸化膜１６の、ヒューズ配線１２が形成されていない部分、即ち、シリコン酸化膜１６が、層間絶縁膜８に直接接する部分におけるシリコン酸化膜１６の膜厚ｄａと、ヒューズ配線１２上に形成されたシリコン酸化膜１６の膜厚ｄｂとは等しくなっている。また、シリコン酸化膜１６は、その膜厚ｄａ、ｄｂが、ヒューズ配線１２の厚さｄｆよりも厚くなるように形成されている。
【００１８】
また、図１、図４に示すように、シリコン酸化膜１６は、ボンディングパッド部１２０に、ボンディングパッド１４の表面の一部を露出するように形成された開口を有する。
【００１９】
シリコン酸化膜１６上には、シリコン窒化膜１８が形成されている。シリコン窒化膜１８は、全体にほぼ均一な膜厚で形成されている。また、図４に示すように、ヒューズ部１１０において、シリコン窒化膜１８は、ヒューズ配線１２が形成されている部分に、開口を有する。即ち、ヒューズ配線１２の上方のシリコン酸化膜１６上には、シリコン窒化膜１８は、積層されておらず、ヒューズ配線１２が形成されていない部分にのみ、シリコン窒化膜１８が積層されている。一方、ボンディングパッド部１２０においては、シリコン窒化膜１８は、シリコン酸化膜１６と同様に、ボンディングパッド１４の表面の一部が露出するように形成された開口を有する。この、シリコン酸化膜１６と、シリコン窒化膜１８とに形成された開口から、ボンディングパッド１４と、ワイヤとの接続を行うことができる。
【００２０】
図５は、この発明の実施の形態１における半導体装置１００の製造工程を説明するための図である。以下、図１〜図５を参照して、この発明の実施の形態１における半導体装置１００の製造方法について説明する。
【００２１】
まず、通常の工程により、Ｓｉ基板２上に層間絶縁膜４を成膜し（ステップＳ１０２）、層間絶縁膜４に、ダマシン法により、Ｃｕ配線６を形成する（ステップＳ１０４）。その後、Ｃｕ配線６及び層間絶縁膜４上に、層間絶縁膜８を成膜し（ステップＳ１０６）、エッチングにより、層間絶縁膜８を貫通し、Ｃｕ配線６の表面に至るようにヴィアホール１０を形成する（ステップＳ１０８）。ヴィアホール１０には、タングステンを充填し（ステップＳ１１０）、層間絶縁膜８の表面が露出するまで、ＣＭＰ（化学的機械的研磨；Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）による平坦化を行う（ステップＳ１１２）。
【００２２】
次に、ヴィアホール１０及び層間絶縁膜８上に、Ａｌ膜を形成する（ステップＳ１１４）。その後、Ａｌ膜をエッチングし（ステップＳ１１６）、ヒューズ部１１０には、ヒューズ配線１２を形成し、ボンディングパッド部１２０には、ボンディングパッド１４を形成する。
【００２３】
次に、シリコン酸化膜１６を成膜する（ステップＳ１１８）。ここでは、Ｐ−ＣＶＤ（プラズマ化学気相成長；  Ｐｌａｓｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いる。これにより、下層下地の段差、即ち、層間絶縁膜８上に形成されたヒューズ配線１２やボンディングパッド１４による段差を、ほぼ忠実に反映して、コンフォーマルに、均一な膜厚ｄａ、ｄｂのシリコン酸化膜１６が形成される。
【００２４】
次に、シリコン酸化膜１６上に、シリコン窒化膜１８を形成する（ステップＳ１２０）。ここで、シリコン窒化膜１８は、Ｐ−ＣＶＤ法により形成され、シリコン酸化膜１６表面の段差をほぼ忠実に反映した均一の膜厚を有する膜となる。
【００２５】
次に、シリコン窒化膜１８とシリコン酸化膜１６とに、開口を形成する（ステップＳ１２２、Ｓ１２４）。具体的には、また、ボンディングパッド部１２０においては、ボンディングパッド１４の表面の一部が露出するように、ボンディングパッド１４上方のシリコン窒化膜１８と、シリコン酸化膜１６とをエッチングにより開口する（ステップＳ１２２）。また、その後、ヒューズ部１１０においては、ヒューズ配線１２上方において、シリコン酸化膜１６の表面が露出するように、シリコン窒化膜１８をエッチングにより開口する（ステップＳ１２４）。
以上のようにして、半導体装置１００を形成することができる。
【００２６】
以上説明したように、実施の形態１によれば、ボンディングパッド１４を形成するために成膜されるＡｌ配線層、即ち、半導体装置１００に形成される配線層のなかで、最上層に形成される配線層を用いて、ヒューズ配線１２を形成することができる。また、このＡｌ配線は、シリコン酸化膜１６に埋め込まれている。ここで、シリコン酸化膜１６上には、シリコン窒化膜１８が積層されているが、シリコン窒化膜１８は、ヒューズ配線１２の形成されている部分上部に開口を有し、ヒューズ配線１２上には、シリコン窒化膜１８は形成されていない。
【００２７】
即ち、実施の形態１によれば、ヒューズ配線１２は、配線層のなかでは、最上層に形成されたＡｌ配線であり、また、このヒューズ配線１２は、シリコン酸化膜１６内に埋め込まれ、ヒューズ配線１２上には、シリコン窒化膜１８は形成されていない。従って、ヒューズ配線１２は、ブロー残を抑えて、容易に切断することができる。
【００２８】
また、最上層のＡｌ配線をヒューズとして利用できるため、ヒューズ形成のために、最上層のＡｌ配線より下層に、Ａｌ層を別にもう１層形成する必要がない。このため、Ａｌ配線と、Ａｌ配線との間に絶縁膜が挟まれた構造となるのを避けることができ、従って、ワイヤボンディングの際に、クラックが生じるのを抑えることができる。また、ヒューズを形成するために、２層に渡り、Ａｌ配線を形成する必要がなく、かつ、ボンディングパッド１４を形成するために用いるＡｌ層を、同時にヒューズ配線１２の形成に用いることができる。従って、半導体装置１００全体の小型化を図ることができ、また、半導体装置の製造におけるスループットの向上を図ることができる。
【００２９】
また、シリコン窒化膜１８は、ヒューズ配線１２上部とボンディングパッド１４上部とには、開口を有するが、半導体装置１００は、他の部分において、シリコン窒化膜１８に覆われている。従って、チップ内への水分の侵入を防ぐことができ、半導体装置１００の信頼性を確保することができる。
【００３０】
また、実施の形態１では、シリコン酸化膜１６の膜厚ｄａを、ヒューズ配線１２の厚さｄｆよりも厚く形成している。これにより、ヒューズ配線１２をブローする時にも、隣接する他のヒューズ配線１２に与えるダメージを抑えてブローを行うことが出来る。
【００３１】
なお、実施の形態１では、Ｓｉ基板２上に、層間絶縁膜４、Ｃｕ配線６、層間絶縁膜８が形成された下層基板上に、ヒューズ配線１２や、シリコン酸化膜１６等を形成する場合について説明した。しかし、この発明は、これに限るものではなく、下層基板の積層構造は、他の構造であっても良い。また、ヒューズ配線１２の形成された層は、ボンディングパッド１４が形成されているものに限るものでもない。
【００３２】
また、実施の形態１においては、シリコン酸化膜１６や、シリコン窒化膜１８は、Ｐ−ＣＶＤ法を用いて成膜する場合について説明した。しかし、この発明は、Ｐ−ＣＶＤ法を用いるものに限るものではなく、他の方法により成膜するものであってもよい。
【００３３】
実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２における半導体装置２００を説明するための断面模式図である。また、図７は、図６のＡ−Ａ´方向における、半導体装置２００の断面を示す模式図である。
【００３４】
図６、７に示すように、半導体装置２００は、半導体装置１００と類似する。半導体装置２００においても、Ｓｉ基板２上に、層間絶縁膜４が形成され、層間絶縁膜４上に、Ｃｕ配線６が埋め込まれ、さらに、層間絶縁膜４およびＣｕ配線６上に層間絶縁膜８が形成され、層間絶縁膜８には、タングステンが埋め込まれたヴィアホール１０が形成されている。また、ヒューズ部２１０には、ヒューズ配線１２が形成され、ボンディングパッド部２２０には、ボンディングパッド１４が形成されている。ヒューズ配線１２及びボンディングパッド１４は、実施の形態１と同様、同じ厚さｄｆを有する。
【００３５】
また、ヒューズ配線１２及びボンディングパッド１４、及び、層間絶縁膜８の表面に露出する部分には、半導体装置１００と同様に、シリコン酸化膜２０が形成されている。しかし、このシリコン酸化膜２０は、半導体装置１００とは異なり、ヒューズ配線１２上部に形成され、山形に突出した突出部２２と、層間絶縁膜８上に形成され、表面の平坦な平坦部２４とを有する。平坦部２４の膜厚は、ｄａである。また、突出部２２の頂点付近と、ヒューズ配線１２表面との膜厚は、ｄｂである。膜厚ｄａと、膜厚ｄｂとは、ほぼ同じ膜厚であり、また、これは、ヒューズ配線１２の膜厚ｄｆよりも、多少厚くなっている。また、シリコン酸化膜２０は、実施の形態１と同様に、ボンディングパッド１４上に、開口を有する。
【００３６】
シリコン酸化膜２０上には、シリコン窒化膜２６が、シリコン酸化膜２０の表面の段差をほぼ忠実に反映し、均一の膜厚で形成されている。即ち、シリコン窒化膜２６の表面は、シリコン酸化膜２０上の山形の突出部２２上では、山形に突出し、平坦部２４上では、平坦になっている。また、実施の形態１と同様に、シリコン窒化膜２６は、ボンディングパッド１４上のシリコン酸化膜２０の開口部分と、ヒューズ配線１２が形成されている部分上とに開口を有する。
【００３７】
次に、この発明の実施の形態２における半導体装置２００の製造方法について説明する。
まず、実施の形態１において説明したのと同様に、ステップＳ１０２〜Ｓ１１６を行うことにより、ヒューズ部２１０には、ヒューズ配線１２が、ボンディングパッド部２２０には、ボンディングパッド１４が形成されている状態となる。
【００３８】
次に、実施の形態１と同様に、シリコン酸化膜２０を形成する。但し、実施の形態２では、実施の形態１で用いたＰ−ＣＶＤ法ではなく、ＨＤＰ−ＣＶＤ（高密度プラズマＣＶＤ；Ｈｉｇｈ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐｌａｓｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いる。ＨＤＰ−ＣＶＤ法は、高密度プラズマにより、ＣＶＤ装置に高圧電圧を印加しながら成膜を行う方法である。ＨＤＰ−ＣＶＤ法では、下層下地の段差を忠実に反映してコンフォーマルに成膜される従来のＰ−ＣＶＤとは異なり、段差の角部（肩部）、即ち、角度が急な部分では、成膜と同時にエッチングが行われながら成膜が進行する。この結果、図６、図７に示すように、下層に段差が存在する部分には、斜めに傾斜する膜が形成され、特に、細いヒューズ配線１２上では、三角形に尖った山形の形状になる。
【００３９】
次に、実施の形態１と同様に、Ｐ−ＣＶＤ法により、シリコン酸化膜２０上に、シリコン窒化膜２６を形成する（ステップＳ１２０）。シリコン窒化膜２６は、下地層の段差に忠実に反映し、均一の膜厚を有する薄膜となる。
【００４０】
更に、実施の形態１と同様に、シリコン窒化膜２６とシリコン酸化膜２０とに、開口を形成する（ステップＳ１２２、Ｓ１２４）。具体的には、ボンディングパッド１４上のシリコン窒化膜２６と、シリコン酸化膜とをエッチングにより開口する。また、その後ヒューズ配線１２上のシリコン窒化膜２６をエッチングにより開口する。
以上のようにして、半導体装置２００を形成することができる。
【００４１】
以上説明したように、実施の形態２では、シリコン酸化膜２０は、突出部２２と、平坦部２４とを備える。そして、突出部２２は、ヒューズ配線１２上に形成され、平坦部２４は、これに連なって、ヒューズ配線１２の形成されていない層間絶縁膜８上に形成される。このようにすれば、ヒューズ配線１２の側面部をシリコン酸化膜２０で覆った上、ヒューズ配線１２上のシリコン酸化膜２０の膜厚を全体として薄くすることができる。従って、ヒューズブローをより確実に行うことができ、また、隣接ヒューズへのダメージを抑えることができる。
【００４２】
また、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、ヒューズ配線１２は、配線層のなかでは、最上層に形成されたＡｌ配線であり、また、このヒューズ配線１２は、シリコン酸化膜２０内に埋め込まれ、ヒューズ配線１２上には、シリコン窒化膜２６は形成されていない。従って、ヒューズ配線１２は、ブロー残を抑えて、容易に切断することができる。また、半導体装置２００においても、Ａｌ配線と、Ａｌ配線との間に絶縁膜が挟まれた構造となるのを避けることができるため、ワイヤボンディングの際のクラック発生を抑えつつ、半導体装置２００全体の小型化や、スループット向上を図ることができる。更に、半導体装置２００においても、最上層にパッシベーション膜として、シリコン窒化膜２６が形成されているため、チップ内への水分の侵入を防ぐことができ、半導体装置２００の信頼性を確保することができる。
【００４３】
また、実施の形態２では、シリコン酸化膜２０の膜厚ｄａを、ヒューズ配線１２の厚さｄｆよりも厚く形成している。これにより、ヒューズ配線１２をブローする時にも、隣接する他のヒューズ配線１２に与えるダメージを抑えてブローを行うことができる。
【００４４】
なお、実施の形態２においては、ＨＤＰ−ＣＶＤ法を用いることにより、突出部２２と、平坦部２４とからなるシリコン酸化膜２０を形成した。この方法によれば、容易に、このような形状のシリコン酸化膜２０を形成することができるが、しかし、この発明において、シリコン酸化膜の形成方法は、実施の形態２に説明したＨＤＰ−ＣＶＤ法に限るものではない。
その他の部分は、実施の形態１と同様であるから説明を省略する。
【００４５】
実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３における半導体装置３００を説明するための断面模式図であり、図９は、図８におけるＡ−Ａ´方向の半導体装置３００の断面を示す模式図である。
【００４６】
図８、図９に示すように、実施の形態３における半導体装置３００は、実施の形態２において説明した半導体装置２００と類似するものである。半導体装置３００も、半導体装置２００と同様に、Ｓｉ基板２、層間絶縁膜４、Ｃｕ配線６、層間絶縁膜８、タングステンが埋め込まれたヴィアホール１０が形成されている。また、ヒューズ部３１０には、ヒューズ配線１２が形成され、ボンディングパッド部３２０には、ボンディングパッド１４が形成されている。ヒューズ配線１２及びボンディングパッド１４は、実施の形態１と同様、同じ厚さｄｆを有する。
【００４７】
しかし、半導体装置２００と異なり、ヒューズ配線１２、ボンディングパッド１４、及び、層間絶縁膜８の表面に露出する部分には、シリコン酸化膜２０の代わりに、シリコン窒化膜３０が直接形成されている。シリコン窒化膜３０は、ヒューズ配線１２上部に形成され、山形に突出した突出部３２と、層間絶縁膜８上に形成され、表面の平坦な平坦部３４とを有する。平坦部３４の膜厚は、ｄａである。また、突出部３２の頂点部付近と、ヒューズ配線１２表面との間の膜厚は、ｄｂである。この膜厚ｄａと、膜厚ｄｂとは、同じ膜厚であり、また、これは、ヒューズ配線１２の膜厚ｄｆより多少厚くなっている。また、シリコン窒化膜３０には、ボンディングパッド１４の表面の一部が露出するように、開口が設けられている。
【００４８】
図１０は、半導体装置３００の製造方法を説明するためのフロー図である。
以下、図８〜図１０を用いて、この発明の実施の形態３における半導体装置３００の製造方法について説明する。
まず、実施の形態２において説明したのと同様に、ステップＳ１０２〜Ｓ１１６を行うことにより、ヒューズ部３１０にはヒューズ配線１２が形成され、ボンディングパッド部３２０には、ボンディングパッド１４が形成された状態となる。
【００４９】
ここで、実施の形態２におけるシリコン酸化膜２０の形成に代えて、シリコン窒化膜３０を形成する（ステップＳ３０２）。シリコン窒化膜３０も、ＨＤＰ−ＣＶＤ法により形成する。ＨＤＰ−ＣＶＤ法を用いると、上述したシリコン酸化膜を形成した場合と同様に、段差の角部（肩部）、即ち、角度が急な部分では、成膜と同時にエッチングが行われながら成膜が進行する。この結果、図８、９に示すように、下層に段差のある部分には、斜めに傾斜する膜が形成され、特に、ヒューズ配線１２のような細い配線上では、三角形に尖った山形の状態になる。
【００５０】
次に、シリコン窒化膜３０に、ボンディングパッド１４の表面の一部が露出するように開口を形成する（ステップＳ３０４）。これにより、半導体装置３００が形成される。なお、実施の形態１および２とは異なり、シリコン窒化膜３０の、ヒューズ配線１２上に当たる部分には開口は形成しない。
【００５１】
以上説明したように、実施の形態３によれば、ヒューズ配線１２上に、直接シリコン窒化膜３０を形成する。上述したように、Ａｌ配線上にシリコン窒化膜を、通常通りに形成すると、レーザ光が、シリコン窒化膜中で吸収されてしまうため、ヒューズブローを良好に行うことができない場合がある。しかし、実施の形態３のように、ＨＤＰ−ＣＶＤ法により、ヒューズ配線１２上で山形に突出するシリコン窒化膜３０を形成した場合、ヒューズ配線１２上のシリコン窒化膜３０の膜厚を全体として薄くすることができる。従って、ヒューズブローを容易に、かつ、適切に行うことができる。
【００５２】
また、実施の形態３において、シリコン窒化膜３０の膜厚ｄａを、ヒューズ配線１２の厚さｄｆよりも厚く形成している。また、シリコン窒化膜３０は、シリコン酸化膜に対して、膜ストレス、膜密度が高いため、ヒューズ配線１２の側面からの押さえ込みによる隣接ヒューズへのダメージ抑制効果は大きくなる。従って、結果として良好なヒューズブロー特性を得ることができる。
【００５３】
また、半導体装置３００において、最上層に形成されたシリコン窒化膜３０は、パッシベーション膜として機能するため、チップ内への水分の侵入を防ぐことができ、半導体装置３００の信頼性を確保することができる。
【００５４】
また、実施の形態３によれば、ヒューズ配線１２上に、シリコン窒化膜３０のみを形成する。従って、シリコン酸化膜を形成した場合のように、シリコン窒化膜からなるパッシベーション膜を、別に、形成する必要がない。従って、半導体製造工程を簡略にすることができ、スループットの向上を図ることができる。
【００５５】
また、実施の形態３においても、実施の形態２と同様に、ヒューズ配線１２は、配線層のなかでは、最上層に形成されたＡｌ配線であり、Ａｌ配線と、Ａｌ配線との間に絶縁膜が挟まれた構造となるのを避けることができる。従って、ワイヤボンディングの際のクラック発生を抑えつつ、半導体装置３００全体の小型化や、スループット向上を図ることができる。
その他の部分は、実施の形態２と同様であるから説明を省略する。
【００５６】
実施の形態４．
図１１は、この発明の実施の形態４における半導体装置４００を説明するための断面模式図であり、図１２は、図１１のＡ−Ａ´方向における半導体装置４００の断面を示す模式図である。
【００５７】
実施の形態４における半導体装置４００は、実施の形態３において説明した半導体装置３００と類似するものである。半導体装置４００は、半導体装置３００と同様に、Ｓｉ基板２、層間絶縁膜４、Ｃｕ配線６、層間絶縁膜８、タングステンが埋め込まれたヴィアホール１０が形成されている。実施の形態４においては、層間絶縁膜８あるいは層間絶縁膜４の全てあるいは一部に、特に、Ｆドープシリコン酸化膜（ＳｉＯＦ）を用いる。
【００５８】
また、半導体装置３００と同様に、ヒューズ部４１０には、ヒューズ配線１２が形成され、ボンディングパッド部４２０には、ボンディングパッド１４が形成されている。ヒューズ配線１２及びボンディングパッド１４は、実施の形態１と同様、同じ厚さｄｆを有する。
【００５９】
また、半導体装置４００においては、半導体装置３００とは異なり、ヒューズ配線１２上とボンディングパッド１４上と層間絶縁膜８の表面に露出する部分上とに、シリコン酸化膜４０が形成されている。半導体装置４００におけるシリコン酸化膜４０は、一様な膜厚を有し、ヒューズ配線１２に形成されている段差に沿った形状になっている。また、シリコン酸化膜４０は、ヒューズ配線１２の厚さｄｆよりも薄い薄膜である。
【００６０】
半導体装置４００においては、シリコン酸化膜４０上に、シリコン窒化膜４２が形成されている。シリコン窒化膜４２は、ヒューズ配線１２上部において、山形に突出した突出部４４と、層間絶縁膜８上の平坦な平坦部４６と、を有する。
【００６１】
ここで、層間絶縁膜８上に形成された絶縁膜の総膜厚、即ち、シリコン酸化膜４０と、シリコン窒化膜４２の平坦部４６との総膜厚は、ｄａである。また、ヒューズ配線１２上に形成された絶縁膜の総膜厚、即ち、シリコン酸化膜４０と、シリコン窒化膜４２の突出部４４との総膜厚は、最も厚い部分で、ｄｂである。この膜厚ｄａと、膜厚ｄｂとは、ほぼ同じ膜厚であり、また、これは、ヒューズ配線１２の膜厚ｄｆより多少厚くなっている。
【００６２】
また、シリコン酸化膜４０及び、シリコン窒化膜４２は、ボンディングパッド１４の形成されている部分に、開口を有し、この部分からワイヤの接続を行うことができる。
【００６３】
半導体装置４００の製造方法は、半導体装置３００の製造方法に類似する。具体的には、まず、ステップＳ１０２〜Ｓ１１６を行うことにより、ヒューズ部４１０にはヒューズ配線１２が形成され、ボンディングパッド部４２０には、ボンディングパッド１４が形成された状態となる。
【００６４】
次に、シリコン酸化膜４０を形成する。ここでは、Ｐ−ＣＶＤ法を用いて、シリコン酸化膜４０の成膜を行い、シリコン酸化膜４０が、ヒューズ配線１２の厚さよりも薄い所定の膜厚の段階で、成膜は終了する。これにより、層間絶縁膜８上の、ヒューズ配線１２や、ボンディングパッド１４等の段差を忠実に反映して、表面に凹凸を有するシリコン酸化膜４０が形成される。
【００６５】
次に、シリコン酸化膜４０上に、シリコン窒化膜４２を形成する。ここで、シリコン窒化膜は、ＨＤＰ−ＣＶＤ法により形成される。シリコン窒化膜４２は、段差の角部（肩部）、即ち、角度が急な部分では、成膜と同時にエッチングが行われながら成膜が進行する。この結果、図１１、１２に示すように、下層に段差のある部分には、斜めに傾斜する膜が形成され、特に、ヒューズ配線１２のような細い配線上では、三角形に尖った山形の状態になる。
【００６６】
次に、実施の形態３と同様に、シリコン酸化膜４０と、シリコン窒化膜４２とに、ボンディングパッド１４の表面の一部が露出するように開口する開口を形成する。
以上のようにして、半導体装置４００が形成される。
【００６７】
以上説明したように、実施の形態４では、シリコン窒化膜４２の下層に、シリコン酸化膜４０からなる薄膜を形成している。ＨＤＰ−ＣＶＤ法によるシリコン窒化膜は、成膜温度が４００℃以上に高くなる場合がある。このため、ヒューズ配線１２にボイドが発生する場合がある。また、実施の形態４に説明したように、下層の層間絶縁膜８あるいは層間絶縁膜４の全てあるいは一部に誘電率を下げる目的で、Ｆドープシリコン酸化膜（ＳｉＯＦ）が用いられた場合、シリコン窒化膜は、Ｆに対するブロック性が高いことから、層間絶縁膜８中に拡散したＦが、シリコン窒化膜界面にパイルアップすることが考えられる。この結果、層間絶縁膜８の膨れや剥れを引き起こすことが考えられる。しかし、この実施の形態４によれば、シリコン窒化膜４２と、層間絶縁膜８との間に、シリコン酸化膜４０が形成されている。このため、上述のような、Ａｌ配線のボイドや、層間絶縁膜の膨れや剥れなどの欠陥の発生を抑えることができる。
【００６８】
また、実施の形態４では、シリコン酸化膜４０と、シリコン窒化膜４２との総膜厚ｄａを、ヒューズ配線１２の厚さｄｆよりも厚く形成している。これにより、ヒューズ配線１２をブローする時にも、隣接する他のヒューズ配線１２に与えるダメージを抑えてブローを行うことができる。
また、その他、実施の形態３と同様の効果を、実施の形態４における半導体装置４００においても、得ることができる。
【００６９】
なお、実施の形態４においては、層間絶縁膜８の全てあるいは一部に、ＳｉＯＦを用いる場合について説明した。これは、上述のように、この実施の形態４におけるシリコン酸化膜４０が、主に、ＳｉＯＦを用いた場合の層間絶縁膜８の膨れや剥れなどを抑えるために形成するものだからである。しかし、この発明はこれに限るものではなく、層間絶縁膜８として、他の絶縁膜を用いてもよい。この場合にも、この実施の形態８のようにすれば、良好なヒューズブロー特性を有する半導体装置を得ることができる。
その他の部分は、実施の形態３において説明したものと同様であるから説明を省略する。
【００７０】
実施の形態５．
図１３は、この発明の実施の形態５における半導体装置５００を説明するための断面模式図であり、図１４は、図１３のＡ−Ａ´方向における半導体装置５００の断面を示す模式図である。
【００７１】
図１３、図１４に示すように、実施の形態５における半導体装置５００は、実施の形態４で説明した半導体装置４００と類似するものである。半導体装置５００は、半導体装置４００と同様に、Ｓｉ基板２、層間絶縁膜４、Ｃｕ配線６、層間絶縁膜８、タングステンが埋め込まれたヴィアホール１０が形成されている。また、ヒューズ部５１０には、ヒューズ配線１２が形成され、ボンディングパッド部５２０には、ボンディングパッド１４が形成されている。ヒューズ配線１２及びボンディングパッド１４は、実施の形態４と同様、同じ厚さｄｆを有する。
【００７２】
また、半導体装置５００においては、半導体装置４００と同様に、ヒューズ配線１２の形成された配線層の上に、シリコン酸化膜５０が形成されている。しかし、半導体装置５００においては、シリコン酸化膜５０は、膜厚の均一な薄膜ではなく、ヒューズ配線１２付近に形成された突出部５２と、層間絶縁膜８上の、平坦部５４とを含む。また、シリコン酸化膜５０上には、シリコン窒化膜５６が形成されている。シリコン窒化膜５６もまた、膜厚の均一な膜ではなく、半導体装置４００と同様に、ヒューズ配線１２付近に形成された突出部５８と、層間絶縁膜８上に形成された平坦部６０とを含む。
【００７３】
また、シリコン酸化膜５０及びシリコン窒化膜５６は、ボンディングパッド１４表面の一部を露出させる開口を有する。
【００７４】
半導体装置５００の製造方法は、実施の形態４において説明した半導体装置４００の製造方法と類似する。
具体的には、まず、実施の形態４と同様に、ステップＳ１０２〜Ｓ１１６を行うことにより、ヒューズ部５１０にはヒューズ配線１２が形成され、ボンディングパッド部５２０には、ボンディングパッド１４が形成された状態となる。
【００７５】
次に、実施の形態４と同様に、シリコン酸化膜５０を形成する（ステップＳ１１８）。但し、ここでは、ＨＤＰ−ＣＶＤ法を用いて、シリコン酸化膜５０の成膜を行う。これにより、シリコン酸化膜５０は、突出部５２と平坦部５４とを含む薄膜となる。なお、ここでは、ヒューズ配線１２の厚さｄｆよりも薄い段階で、シリコン酸化膜５０の成膜を停止する。シリコン酸化膜５０は、最も膜厚の厚い部分においても、ヒューズ配線１２の厚さｄｆよりも薄くなっている。
【００７６】
次に、実施の形態４において説明したのと同様に、ＨＤＰ−ＣＶＤ法により、シリコン酸化膜５０上に、シリコン窒化膜５６を成膜する。シリコン窒化膜５６も、膜厚は均一とはならず、シリコン酸化膜５０の突出部５２と重なる位置に、シリコン窒化膜５６の突出部５８が形成され、シリコン酸化膜５０の平坦部５４上に、シリコン窒化膜５６の平坦部６０が形成される。その後、ボンディングパッド１４上に開口を形成する。
このようにして半導体装置５００が製造される。
その他は実施の形態４と同様であるから説明を省略する。
【００７７】
以上説明したように、実施の形態５によれば、シリコン酸化膜５０は、ＨＤＰ−ＣＶＤ法により形成され、また、シリコン窒化膜５６は、このシリコン酸化膜５０の上部に、ＨＤＰ−ＣＶＤ法により形成されている。従って、シリコン酸化膜５０を、Ｐ−ＣＶＤにより形成した、膜厚の均一な薄膜とした場合よりも、更に、ヒューズ配線１２上の絶縁膜の総膜厚を薄くすることできる。従って、半導体装置５００においては、更に、ヒューズ配線１２の切断を確実に行うことができる。
また、その他、実施の形態４と同様の効果を、実施の形態５における半導体装置５００においても、得ることができる。
【００７８】
なお、実施の形態５では、突出部５２、５８と平坦部５４、６０とを有するシリコン酸化膜５０、シリコン窒化膜５６を、共に、ＨＤＰ−ＣＶＤ法により形成する場合について説明した。しかし、この発明は、これに限るものではなく、他の方法により、シリコン酸化膜５０、シリコン窒化膜５６と同様の形状を有する膜を形成するものであってもよい。
【００７９】
実施の形態６．
図１５は、この発明の実施の形態６における半導体装置６００を説明するための断面模式図であり、図１６は、図１５のＡ−Ａ´方向における半導体装置６００の断面を示す模式図である。
【００８０】
図１５、図１６に示すように、実施の形態６における半導体装置６００は、実施の形態４で説明した半導体装置４００と類似するものである。半導体装置６００は、半導体装置４００と同様に、Ｓｉ基板２、層間絶縁膜４、Ｃｕ配線６、層間絶縁膜８、タングステンが埋め込まれたヴィアホール１０が形成されている。また、ヒューズ部６１０には、ヒューズ配線１２が形成され、ボンディングパッド部６２０には、ボンディングパッド１４が形成されている。ヒューズ配線１２及びボンディングパッド１４は、実施の形態４と同様、同じ厚さｄｆを有する。
【００８１】
また、半導体装置６００においては、半導体装置４００と同様に、ヒューズ配線１２の形成された配線層の上に、均一な膜厚のシリコン酸化膜６２が、ヒューズ配線１２の段差に沿って、形成されている。一方、半導体装置６００においては、半導体装置４００と異なり、シリコン酸化膜６２上に、更に、シリコン酸化膜６４が形成されている。シリコン酸化膜６４は、膜厚の均一な膜ではなく、半導体装置４００のシリコン窒化膜４２と同様に、ヒューズ配線１２上に形成された突出部６６と、突出部６６の間に形成された平坦部６８とを含む。また、シリコン酸化膜６２、６４は、ボンディングパッド１４上に開口を有する。
【００８２】
また、半導体装置６００の製造方法は、実施の形態４において説明した半導体装置４００の製造方法と類似する。まず、実施の形態４と同様に、ステップＳ１０２〜Ｓ１１６を行うことにより、ヒューズ部６１０にはヒューズ配線１２が形成され、ボンディングパッド部６２０には、ボンディングパッド１４が形成された状態となる。
【００８３】
次に、実施の形態４と同様に、Ｐ−ＣＶＤ法により、シリコン酸化膜６２を形成する。ここでは、ヒューズ配線１２の厚さｄｆよりも薄い所定の膜厚の段階で、シリコン酸化膜６２の成膜を終了する。
【００８４】
次に、ＨＤＰ−ＣＶＤ法により、シリコン酸化膜上６２に、更に、シリコン酸化膜６４を成膜する。ＨＤＰ−ＣＶＤ法によれば、段差のある部分では、エッチングが進行しながら、同時に成膜が行われるため、シリコン酸化膜６４には、突出部６６と、平坦部６８とが形成される。その後、シリコン酸化膜６２、６４に、ボンディングパッド１４表面の一部を露出するように開口を形成する。
これにより、半導体装置６００が形成される。
その他は、実施の形態４と同様であるから説明を省略する。
【００８５】
以上説明したように、実施の形態６によれば、シリコン酸化膜６２は、Ｐ−ＣＶＤ法により形成された膜厚の均一な薄膜であり、また、シリコン酸化膜６４は、このシリコン酸化膜６２の上部に、ＨＤＰ−ＣＶＤ法により形成されている。例えば、実施の形態２のように、ヒューズ配線１２等の段差のある層間絶縁膜８上に、直接、ＨＤＰ−ＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を形成する場合、ヒューズ等の段差の肩の部分が露出してしまう場合がある。しかし、この実施の形態６によれば、まず、層間絶縁膜８及びその上のヒューズ配線１２等に沿って、均一な膜厚のシリコン酸化膜６２を形成する。従って、ヒューズ配線１２の肩の部分が露出するのを抑えることができ、ヒューズブロー特性の良い半導体装置を得ることができる。
【００８６】
また、実施の形態６では、実施の形態２同様に、シリコン酸化膜６４は、突出部６６と、平坦部６８とを備える。これにより、シリコン酸化膜６２、６４に十分な膜厚を確保して、ヒューズ配線１２の側面部を覆った上、ヒューズ配線１２上のシリコン酸化膜６２、６４の膜厚を全体として薄くすることができる。従って、ヒューズブローをより確実に行うことができ、また、隣接ヒューズへのダメージを抑えることができる。
【００８７】
また、実施の形態６においても、実施の形態２と同様に、ヒューズ配線１２は、配線層のなかでは、最上層に形成されたＡｌ配線であり、また、このヒューズ配線１２は、シリコン酸化膜６２内に埋め込まれている。従って、ヒューズ配線１２を、ブロー残を抑えて、容易に切断することができる。また、半導体装置６００においても、Ａｌ配線と、Ａｌ配線との間に絶縁膜が挟まれた構造となるのを避けることができるため、ワイヤボンディングの際のクラック発生を抑えつつ、半導体装置６００全体の小型化や、スループット向上を図ることができる。
【００８８】
なお、半導体装置６００においては、シリコン酸化膜６２、６４のみを形成し、シリコン窒化膜を形成していない。しかし、この発明はこれに限るものではなく、実施の形態２のように、最上層にパッシベーション膜として、シリコン窒化膜を形成するものであってもよい。これによれば、チップ内への水分の侵入をより確実に防ぐことができ、更に、半導体装置６００の信頼性を確保することができる。
【００８９】
実施の形態７．
図１７は、この発明の実施の形態７における半導体装置７００を説明するための断面模式図であり、図１８は、図１７のＡ−Ａ´方向における半導体装置７００の断面を示す模式図である。
図１７、図１８に示すように、実施の形態７における半導体装置７００は、実施の形態６で説明した半導体装置６００と類似するものである。半導体装置７００は、半導体装置６００と同様に、Ｓｉ基板２、層間絶縁膜４、Ｃｕ配線６、層間絶縁膜８、タングステンが埋め込まれたヴィアホール１０が形成されている。また、ヒューズ部７１０には、ヒューズ配線１２が形成され、ボンディングパッド部７２０には、ボンディングパッド１４が形成されている。ヒューズ配線１２及びボンディングパッド１４は、実施の形態４と同様、同じ厚さｄｆを有する。
【００９０】
また、半導体装置７００においては、半導体装置６００と同様に、ヒューズ配線１２の形成された配線層の上に、シリコン酸化膜７０及びシリコン酸化膜７２が積層されている。しかし、半導体装置６００とは逆に、半導体装置７００では、下層のシリコン酸化膜７０は、膜厚の均一でない、即ち、突出部７４と、平坦部７６とを有する膜であり、上層のシリコン酸化膜７２は、均一な膜厚の薄膜である。また、シリコン酸化膜７０、７２は、ボンディングパッド１４上に開口を有する。
【００９１】
また、半導体装置７００の製造方法は、実施の形態６において説明した半導体装置６００の製造方法と類似する。
具体的に、まず、実施の形態６と同様に、ステップＳ１０２〜Ｓ１１６を行うことにより、ヒューズ部７１０にはヒューズ配線１２が形成され、ボンディングパッド部７２０には、ボンディングパッド１４が形成された状態となる。
【００９２】
次に、実施の形態６と同様に、シリコン酸化膜７０を形成する。但し、ここでは、実施の形態６と異なり、ＨＤＰ−ＣＶＤ法により、突出部７４と、平坦部７６とを有するシリコン酸化膜７０を形成する。
【００９３】
次に、Ｐ−ＣＶＤ法により、シリコン酸化膜上７０に、シリコン酸化膜７２を成膜する。ここで、シリコン酸化膜７２は、膜厚の均一な膜であり、下層に形成されたシリコン酸化膜７０の突出部７４及び平坦部７６に沿った状態で形成される。その後、ボンディングパッド１４上に開口を形成する。
その他の部分は、実施の形態６と同様であるから説明を省略する。
【００９４】
以上説明したように、実施の形態７によれば、シリコン酸化膜７０は、ＨＤＰ−ＣＶＤ法により形成され、その上に、シリコン酸化膜７２が、Ｐ−ＣＶＤ法により形成される。従って、シリコン酸化膜７０の形成の際、特に、ヒューズ配線１２の段差（肩）部でのエッチングが進み、ヒューズ配線１２が、下層のシリコン酸化膜７０から露出してしまう場合にも、その上層に、膜厚の均一なシリコン酸化膜７２が形成され、これにより、露出した段差部を覆うことができる。従って、ヒューズ配線１２の肩の部分が露出するのを抑えることができるため、半導体装置の確実な信頼性を得ることができる。
【００９５】
また、その他、実施の形態６において説明した効果と同様の効果を、実施の形態７における半導体装置７００においても得ることができる。
【００９６】
なお、半導体装置７００においても、チップ内への水分の侵入をより確実に防ぐため、最上層にパッシベーション膜として、シリコン窒化膜を形成してもよい。
【００９７】
実施の形態８．
図１９は、この発明の実施の形態における半導体装置８００を説明するための断面模式図であり、図２０は、図１９のＡ−Ａ´方向における半導体装置８００の断面を示す模式図である。
【００９８】
図１９、図２０に説明するように、半導体装置８００は、半導体装置２００と類似するものである。半導体装置８００も、半導体装置２００と同様に、Ｓｉ基板２、層間絶縁膜４、Ｃｕ配線６、層間絶縁膜８、タングステンが埋め込まれたヴィアホール１０が形成されている。また、ヒューズ部８１０には、ヒューズ配線１２が形成され、ボンディングパッド部８２０には、ボンディングパッド１４が形成されている。ヒューズ配線１２及びボンディングパッド１４は、実施の形態１と同様、同じ厚さｄｆを有する。ヒューズ配線１２と、ボンディングパッド１４とが形成された配線層上に、実施の形態２と同様に、突出部２２と平坦部２４とを備えるシリコン酸化膜２０と、シリコン酸化膜２０上の、シリコン窒化膜２６とが形成されている。
【００９９】
但し、半導体装置８００のヒューズ配線１２及びボンディングパッド１４は、上層から順に、ＴｉＮ／ＡｌＣｕ／ＴａＮの積層構造となっている。具体的には、層間絶縁膜８の表面に接して、ＴａＮ膜８０が形成され、その上に、ＡｌＣｕ膜８２が形成され、更に、ＡｌＣｕ膜８２の上にＴｉＮ膜８４が形成されている。
【０１００】
図２１は、この発明の実施の形態８における半導体装置８００の製造方法を説明するためのフロー図である。以下、図１９〜図２１を参照して、この発明の実施の形態における半導体装置の製造方法を説明する。
半導体装置８００の製造方法は、半導体装置２００の製造方法と類似する。即ち、半導体装置２００と同様に、ステップＳ１０２〜Ｓ１１４を行うことにより、層間絶縁膜８が形成された状態となる。
【０１０１】
次に、ヒューズ配線１２とボンディングパッド１４とを形成するための配線層を形成する。具体的には、ＴａＮ膜８０を形成し（ステップＳ８０２）、その上に、ＡｌＣｕ膜８２を形成し（ステップＳ８０４）、更に、ＡｌＣｕ膜８２の上に、ＴｉＮ膜８４を形成する（ステップＳ８０６）。
【０１０２】
次に、実施の形態２と同様に、配線層をエッチングして、ヒューズ配線１２及びボンディングパッド１４を形成する（ステップＳ１１６）。また、その後、ＨＤＰ−ＣＶＤ法により、シリコン酸化膜２０を形成し、Ｐ−ＣＶＤ法により、シリコン窒化膜２６を形成する。その後、開口を形成し（ステップＳ１２２、Ｓ１２４）、これにより、半導体装置８００が形成される。
【０１０３】
以上説明したように、この実施の形態においては、ヒューズ配線１２及ボンディングパッド１４は、ＴｉＮ／ＡｌＣｕ／ＴａＮの積層構造となっている。ヒューズ配線としては、Ａｌ配線のみによる構造だけでなく、一般に、ＴｉＮ／ＡｌＣｕ／ＴｉＮ／Ｔｉという積層構造が用いられているが、この構造の配線をヒューズとしてブローする場合、ブロー残を生じやすいという問題があった。これは、ＴｉＮの融点が２９３２℃であり、Ｔｉの融点が１６８３℃であるが、融点の異なる２種の金属をＡｌ配線の下層に積層しているためであると考えられる。従って、半導体装置８００では、ＡｌＣｕ膜８２の下層に、ＴｉＮ膜８４の、１種類の金属のみを用いている。また、ＴａＮは、ＴｉＮよりレーザ光の吸収が大きい。従って、この実施の形態８によれば、ヒューズブロー特性の良好な半導体装置８００を得ることができる。
【０１０４】
なお、この実施の形態では、ＴｉＮ／ＡｌＣｕ／ＴａＮの積層構造を有するヒューズ配線１２を用いる場合について説明したが、この発明はこれに限るものではなく、他の金属を積層したものであってもよい。
【０１０５】
例えば、ヒューズ配線の積層構造として、好適なものとしては、ＴｉＮ／ＡｌＣｕ／ＴａＮ／Ｔａとしたものが考えられる。Ｔａの融点は、２９９６℃であり、ＴａＮの融点は、３０８８℃である。従って、ＡｌＣｕ膜の下に、２種類の金属が配置されても、両者は融点が比較的近いため、ブロー特性は悪化しない。また、実施の形態８では、タングステンを充填したヴィアホール１０により、Ｃｕ配線６と、ヒューズ配線１２とを接続する。しかし、このような構造ではなく、ヒューズ配線１２と、Ｃｕ配線６とを直接接続するような場合、Ｃｕ配線６との密着不足により、高温保存試験等により、界面にボイドを発生して、半導体装置の不良を引き起こす場合がある。しかし、Ｔａは、ＴａＮに比して、Ｃｕとの密着性が良いため、ＡｌＣｕ膜の下層に、ＴａＮ／Ｔａの積層膜を用いれば、Ｃｕ配線６との密着性が向上し、半導体装置の信頼性を、更に向上させることができる。
【０１０６】
また、ヒューズ配線１２として、好適な他の構造例としては、ＴｉＮ／ＡｌＣｕ／ＴｉＮ／ＴａＮあるいは、ＴｉＮ／ＡｌＣｕ／ＴｉＮ／ＴａＮ／Ｔａとすることができる。ＴｉＮの融点が２９３２℃であり、ＴａＮの融点は、３０８８℃であり、Ｔａの融点は、２９９６℃である。従って、３者は、比較的融点が近いため、このように積層しても、ブロー特性の悪化を抑えることができる。また、ＡｌＣｕ膜と、ＴａＮ膜が直接接した場合、Ｔａの窒化が不十分な場合、Ｔａと、Ａｌとの反応により、ＡｌＴａが生成され、ヴィアが高抵抗になってしまう場合がある。しかし、この構造によれば、ＡｌＣｕ膜と、ＴａＮ膜とが、直接接するのを防ぐことができる。従って、ヴィア抵抗のより安定した半導体装置を得ることができる。
【０１０７】
また、ヒューズ配線１２として、好適な他の積層構造としては、ＴｉＮ／ＡｌＣｕ／ＴｉＮ／Ｔｉ／ＴａＮ／Ｔａとしたものが考えられる。ＴａＮ／Ｔａ膜を成膜した後、大気暴露し、続けて、ＴｉＮ膜を成膜すると、ＴａＮ膜の表面がＴａＯＮとなり、ヴィア抵抗が高くなってしまう場合がある。しかし、この構造によれば、ＴａＮ膜の上に、Ｔｉ膜を形成し、その後ＴｉＮ膜を成膜している。これにより、酸化層が還元され、ヴィア抵抗が高抵抗となることを抑えることができる。従って、この構造のヒューズ配線１２を用いれば、より安定したヴィア抵抗の半導体装置を得ることができる。
その他の効果は、実施の形態２において説明したものと同様であるから説明を省略する。
【０１０８】
尚、この実施の形態８においては、積層構造のヒューズ配線１２上に、実施の形態２で説明したような、シリコン酸化膜２０及びシリコン窒化膜２６を形成する場合について説明した。しかし、この発明において、ヒューズ配線１２上に形成される絶縁膜は、これに限るものではなく、例えば、実施の形態１〜７に説明したような絶縁膜を形成するものであってもよい。
【０１０９】
実施の形態９．
図２２は、この発明の実施の形態における半導体装置９００について説明するための断面模式図である。また、図２３は、図１９のＡ−Ａ´方向における半導体装置９００の断面を示す模式図である。
【０１１０】
図２２、図２３に示すように、半導体装置９００は、半導体装置２００に類似するものである。即ち、半導体装置９００は、半導体装置２００と同様に、Ｓｉ基板２、層間絶縁膜４、Ｃｕ配線６、層間絶縁膜８、タングステンが埋め込まれたヴィアホール１０が形成されている。また、ヒューズ部９１０には、ヒューズ配線１２が形成され、ボンディングパッド部９２０には、ボンディングパッド１４が形成されている。ヒューズ配線１２及びボンディングパッド１４は、実施の形態１と同様、同じ厚さｄｆを有する。
【０１１１】
しかし、半導体装置９００において、層間絶縁膜８は、シリコン窒化膜９０とシリコン酸化膜９２とが積層されたものである。ヴィアホール１０は、このシリコン窒化膜９０と、シリコン酸化膜９２とを貫通し、配線層６に至るように形成されている。ここで、シリコン窒化膜９０は、パッシベーション膜としての機能を確保するため、１００ｎｍ以上の膜厚に形成する。
【０１１２】
また、ボンディングパッド１４及びヒューズ配線１２の形成された配線層上には、シリコン酸化膜９４が形成されている。このシリコン酸化膜９４は、半導体装置２００のシリコン酸化膜２０と同様に、ヒューズ配線１２上の突出部９６と、平坦部９８とを備え、また、ボンディングパッド１４が形成されている部分上には、開口を有する。また、半導体装置９００においては、層間絶縁膜８として、シリコン窒化膜９０が形成されており、このシリコン窒化膜９０が、パッシベーション膜として機能するため、シリコン酸化膜９４上には、シリコン窒化膜を形成されていない。
【０１１３】
図２４は、この発明の実施の形態９における半導体装置９００の製造方法を説明するためのフロー図である。
以下、図２２〜図２４を用いて、実施の形態９における半導体装置９００の製造方法を説明する。
まず、実施の形態２で説明したのと同様に、Ｓｉ基板２上に、層間絶縁膜４を形成し、Ｃｕ配線６を形成する（ステップＳ１０２〜Ｓ１０４）。
【０１１４】
その後、まず、Ｃｕ配線６及び層間絶縁膜４上に、シリコン窒化膜９０をＰ−ＣＶＤ法により形成する（ステップＳ９０２）。シリコン窒化膜９０は、１００ｎｍ以上の膜厚になるように形成する。次に、シリコン窒化膜９０上に、シリコン酸化膜９２を、Ｐ−ＣＶＤにより形成する（ステップＳ９０４）。これにより、シリコン窒化膜９０、シリコン酸化膜９２が積層され、層間絶縁膜８が形成される。
【０１１５】
次に、エッチングにより、シリコン窒化膜９０及びシリコン酸化膜９２を貫通するヴィアホール１０を形成し（ステップＳ１０８）、続けて、実施の形態２と同様に、ステップＳ１１０〜Ｓ１１６を行うことにより、ヒューズ配線１２及びボンディングパッド１４を形成する。
【０１１６】
その後、実施の形態２と同様に、ＨＤＰ−ＣＶＤ法により、ヒューズ配線１２の形成された配線層の上に、シリコン酸化膜９４を成膜する（ステップＳ９０６）。ここで、成膜されたシリコン酸化膜９４は、平坦部９８と突出部９６とを備える。その後、シリコン酸化膜９４に、ボンディングパッド１４表面の一部を露出するように開口を形成する（ステップＳ１２２、Ｓ１２４）。
【０１１７】
以上のようにして、半導体装置９００が製造される。
なお、ここでは、層間絶縁膜８としてシリコン窒化膜９０が形成されているため、パッシベーション膜としてのシリコン窒化膜を、シリコン酸化膜９４上に形成する必要はない。
その他の部分は、実施の形態２と同様であるから説明を省略する。
【０１１８】
以上説明したように、この実施の形態によれば、Ｃｕ配線６と、ヒューズ配線１２等のＡｌ配線との間の層間絶縁膜８を、シリコン窒化膜９０と、シリコン酸化膜９２からなる積層構造を有するものとしている。これにより、最上層に、パッシベーション膜としてシリコン窒化膜が形成されていない場合でも、チップ内への水分の浸入防止など十分なパッシベーション性を確保することができる。また、Ａｌ配線上に形成されたシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜をＰ−ＣＶＤ法で形成する場合、下地段差の影響から、Ａｌ配線の側壁部で、膜厚が薄くなり、パッシベーション性の低下につながることが考えられる。特に、パターンが微細化した場合には、Ａｌ配線間が小さくなるため、シリコン窒化膜のカバレッジが低下し、問題となる。しかし、実施の形態９に説明したように、Ｃｕ配線と、Ａｌ配線間の層間絶縁膜８の一部をシリコン窒化膜９０とすれば、十分なパッシベーション性を確保した半導体装置９００を得ることができる。
その他の効果は、実施の形態２において説明したものと同様であるから説明を省略する。
【０１１９】
なお、実施の形態９においては、層間絶縁膜８の一部をシリコン窒化膜９０としたが、この発明においてはこれに限るものではなく、層間絶縁膜８全体をシリコン窒化膜とした構造としたものであってもよい。また、この発明は、シリコン窒化膜に限るものでもなく、パッシベーション性を確保できる膜であれば、他の膜であってもよい。
【０１２０】
また、実施の形態９においては、実施の形態２で説明した半導体装置２００の、層間絶縁膜８の一部をシリコン窒化膜とする場合について説明した。しかし、この発明は、これに限るものではなく、例えば、半導体装置１００、６００、７００のように、Ａｌ配線上に、シリコン酸化膜を形成したものの、層間絶縁膜８の一部をシリコン窒化膜にするものなど、他の構造のものに適用することもできる。
【０１２１】
なお、この発明において、下層基板には、ヒューズ配線の形成される層より下の絶縁膜、配線層、また、Ｓｉ基板を含むものを意味するが、例えば、実施の形態１〜９における、Ｓｉ基板２と、層間絶縁膜４と、Ｃｕ配線６と、層間絶縁膜８とが該当する。また、この発明において、第１の絶縁膜には、例えば、実施の形態４、５、６、７におけるシリコン酸化膜４０、５０、６２、７０が該当し、第２の絶縁膜には、例えば、実施の形態４、５、６、７におけるシリコン窒化膜４２、５６、あるいは、シリコン酸化膜６４、７２が該当する。
【０１２２】
また、例えば、実施の形態１〜７、９のステップＳ１１４〜Ｓ１１６、あるいは、実施の形態８のステップＳ８０２〜８０４とＳ１１６とを実行することにより、この発明のヒューズ形成工程が実行される。また、例えば、実施の形態１におけるステップＳ１１８を実行することにより、シリコン酸化膜形成工程が実行され、例えば、ステップＳ１２０を実行することによりシリコン窒化膜形成工程が実行され、例えば、ステップＳ１２４を実行することにより開口部形成工程が実行される。
【０１２３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、下層基板表面とヒューズの上とに形成される絶縁膜の、下層基板上の絶縁膜の膜厚がヒューズより厚くなるように形成されている。これにより、ヒューズを切断する際の、隣接ヒューズへのダメージを抑えて、適切にヒューズブローを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における半導体装置を説明するための断面模式図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ´方向の半導体装置の断面を示す模式図である。
【図３】この発明の実施の形態１における半導体装置の配線層を上面から透視した模式図である。
【図４】この発明の実施の形態１における半導体装置の上面模式図である。
【図５】この発明の実施の形態１における半導体装置に製造方法を説明するためのフロー図である。
【図６】この発明の実施の形態２における半導体装置を説明するための断面模式図である。
【図７】図６におけるＡ−Ａ´方向の半導体装置の断面を示す模式図である。
【図８】この発明の実施の形態３における半導体装置を説明するための断面模式図である。
【図９】図８におけるＡ−Ａ´方向の半導体装置の断面を示す模式図である。
【図１０】この発明の実施の形態３における半導体装置に製造方法を説明するためのフロー図である。
【図１１】この発明の実施の形態４における半導体装置を説明するための断面模式図である。
【図１２】図１１におけるＡ−Ａ´方向の半導体装置の断面を示す模式図である。
【図１３】この発明の実施の形態５における半導体装置を説明するための断面模式図である。
【図１４】図１３におけるＡ−Ａ´方向の半導体装置の断面を示す模式図である。
【図１５】この発明の実施の形態６における半導体装置を説明するための断面模式図である。
【図１６】図１５におけるＡ−Ａ´方向の半導体装置の断面を示す模式図である。
【図１７】この発明の実施の形態７における半導体装置を説明するための断面模式図である。
【図１８】図１７におけるＡ−Ａ´方向の半導体装置の断面を示す模式図である。
【図１９】この発明の実施の形態８における半導体装置を説明するための断面模式図である。
【図２０】図１９におけるＡ−Ａ´方向の半導体装置の断面を示す模式図である。
【図２１】この発明の実施の形態８における半導体装置の製造方法を説明するためのフロー図である。
【図２２】この発明の実施の形態９における半導体装置を説明するための断面模式図である。
【図２３】図２２におけるＡ−Ａ´方向の半導体装置の断面を示す模式図である。
【図２４】この発明の実施の形態９における半導体装置の製造方法を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００半導体装置、  １１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０、９１０  ヒューズ部、  １２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０  ボンディングパッド部、  ２  Ｓｉ基板、  ４層間絶縁膜、  ６  Ａｌ配線、  ８  層間絶縁膜、  １０  ヴィアホール、  １２  ヒューズ配線、  １４  ボンディングパッド、  １６  シリコン酸化膜、１８  シリコン窒化膜、  ２０  シリコン酸化膜、  ２２  突出部、  ２４  平坦部、  ２６  シリコン窒化膜、  ３０  シリコン窒化膜、  ３２  突出部、３４  平坦部、  ４０  シリコン酸化膜、  ４２  シリコン窒化膜、  ４４  突出部、  ４６  平坦部、  ５０  シリコン酸化膜、  ５２  突出部、  ５４  平坦部、  ５６  シリコン窒化膜、  ５８  突出部、  ６０  平坦部、  ６２、６４  シリコン酸化膜、  ６６  突出部、  ６８  平坦部、  ７０、７２  シリコン酸化膜、  ７４  突出部、  ７６  平坦部、  ８０  ＴａＮ、  ８２  ＡｌＣｕ、  ８４  ＴｉＮ、  ９０  シリコン窒化膜、  ９２  シリコン酸化膜、  ９４  シリコン窒化膜、  ９６  突出部、  ９８  平坦部。
【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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【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１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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