JP2007059646A - Semiconductor device manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP2007059646A
JP2007059646A JP2005243768A JP2005243768A JP2007059646A JP 2007059646 A JP2007059646 A JP 2007059646A JP 2005243768 A JP2005243768 A JP 2005243768A JP 2005243768 A JP2005243768 A JP 2005243768A JP 2007059646 A JP2007059646 A JP 2007059646A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
forming
resistor
tin
crsi
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005243768A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Akamatsu
和夫 赤松
Eiji Ishikawa
英司 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2005243768A priority Critical patent/JP2007059646A/en
Publication of JP2007059646A publication Critical patent/JP2007059646A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device manufacturing method for suppressing variations of machining energy of a thin-film resistor during laser trimming. <P>SOLUTION: A TiN film 6 is formed in a region between a P-SiN film 23 and a first TEOS film 24 irradiated with a laser beam passing through a CrSi film 3 during the laser trimming on the surface of the P-SiN film 23. By this, it is possible to absorb the laser beam passing through the CrSi film 3 with the TiN film 6 before it reaches the surface of the P-SiN film 23 during the laser trimming. It is also possible to suppress reflection of the laser beam on an interface between the P-SiN film 23 and the first TEOS film 24 when the TiN film 6 is not formed. As a result, it is possible to suppress the variations of the machining energy. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、薄膜抵抗体のレーザートリミングを行う工程を有する半導体装置の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device including a step of performing laser trimming of a thin film resistor.

薄膜抵抗体のレーザートリミングとは、半導体基板上に、絶縁膜を介して、CrSi等の薄膜抵抗体を形成し、さらに、この薄膜抵抗体上に絶縁膜を形成した後、薄膜抵抗体にレーザー光を照射することで、薄膜抵抗体の一部を溶断し、薄膜抵抗体の抵抗値を所望の値に調整するものである(例えば、特許文献1、2参照)。   Laser trimming of a thin film resistor means that a thin film resistor such as CrSi is formed on a semiconductor substrate via an insulating film, and further, an insulating film is formed on the thin film resistor, and then the thin film resistor is subjected to laser irradiation. By irradiating light, a part of the thin film resistor is melted, and the resistance value of the thin film resistor is adjusted to a desired value (for example, see Patent Documents 1 and 2).

このレーザートリミングにおいては、薄膜抵抗体を通過したレーザー光が、薄膜抵抗体の下側に位置する異種絶縁膜同士の界面や、半導体基板と絶縁膜の界面等で反射し、その反射光と、薄膜抵抗体に直接入射するレーザー光とによって、干渉が起きる。このレーザー光の干渉によって、薄膜抵抗体の加工エネルギーにばらつきが生じ、特に、加工エネルギーが高い方にばらついた場合では、半導体基板やパッシベーション膜にダメージが入り、これらが破壊するという問題が生じるため、この対策方法が必要である。   In this laser trimming, the laser light that has passed through the thin film resistor is reflected at the interface between different types of insulating films located below the thin film resistor, the interface between the semiconductor substrate and the insulating film, and the reflected light, Interference occurs due to the laser light directly incident on the thin film resistor. Due to the interference of this laser beam, the processing energy of the thin film resistor varies, and in particular, when the processing energy varies, the semiconductor substrate and the passivation film are damaged, which causes a problem of destruction. This countermeasure method is necessary.

そこで、従来では、レーザー光の波長の周期性を考慮して、レーザー光の反射が生じないように、薄膜抵抗体よりも下側の絶縁膜の膜厚や、半導体基板としてSOI基板を用いる場合では、基板中の酸化膜の膜厚を制御することで、薄膜抵抗体の加工ばらつきの抑制を図っていた(例えば、特許文献2参照)
特開2004−39925号公報 米国特許第4708747号明細書
Therefore, conventionally, in consideration of the periodicity of the wavelength of the laser beam, the thickness of the insulating film below the thin film resistor and the case where the SOI substrate is used as the semiconductor substrate so that the reflection of the laser beam does not occur. Then, by controlling the film thickness of the oxide film in the substrate, the processing variation of the thin film resistor is suppressed (see, for example, Patent Document 2).
JP 2004-39925 A U.S. Pat. No. 4,708,747

本発明は、上記した方法と異なる方法により、レーザートリミング時に生じる薄膜抵抗体の加工エネルギーのばらつきを抑制することができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that can suppress variations in processing energy of a thin film resistor that occurs during laser trimming by a method different from the above-described method.

上記目的を達成するため、本発明は、第1の絶縁膜(23)を形成する工程と薄膜抵抗体(3)を形成する工程との間に、第1の絶縁膜(23)の上であって、レーザー光が照射される領域に、前記レーザー光を吸収し、かつ、第2の絶縁膜よりもレーザー光の吸収率が高い光吸収膜(6)を形成する工程を有することを第1の特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention provides a method for forming a first insulating film (23) between a step of forming a first insulating film (23) and a step of forming a thin film resistor (3). And a step of forming a light absorption film (6) that absorbs the laser light and has a higher absorption rate of the laser light than the second insulating film in a region irradiated with the laser light. One feature.

従来では、第2の絶縁膜が第1の絶縁膜上に直接形成されている場合、第2の絶縁膜と第1の絶縁膜の屈折率が異なるため、薄膜抵抗体を加工する工程において、薄膜抵抗体を通過したレーザー光が、第1の絶縁膜と第2の絶縁膜の界面で反射していた。   Conventionally, when the second insulating film is formed directly on the first insulating film, the refractive index of the second insulating film is different from that of the first insulating film. The laser light that passed through the thin film resistor was reflected at the interface between the first insulating film and the second insulating film.

これに対して、本発明では、少なくとも、第1の絶縁膜と薄膜抵抗体の間に光吸収膜を形成しているので、薄膜抵抗体を加工する工程を行ったとき、薄膜抵抗体よりも下側に到達するレーザー光の全部もしくは一部を、レーザー光が第1の絶縁膜の表面に到達する前に、光吸収膜で吸収することができる。   On the other hand, in the present invention, since the light absorption film is formed at least between the first insulating film and the thin film resistor, when the process of processing the thin film resistor is performed, the light absorption film is more than the thin film resistor. All or part of the laser light reaching the lower side can be absorbed by the light absorption film before the laser light reaches the surface of the first insulating film.

これにより、薄膜抵抗体を加工する工程において、薄膜抵抗体を通過したレーザー光が、第1の絶縁膜と第2の絶縁膜の界面で反射することを抑制することができる。この結果、光吸収膜を形成しない場合と比較して、薄膜抵抗体の加工エネルギーのばらつきを抑制することができる。   Thereby, in the process of processing a thin film resistor, it can suppress that the laser beam which passed the thin film resistor reflects in the interface of a 1st insulating film and a 2nd insulating film. As a result, variation in processing energy of the thin film resistor can be suppressed as compared with the case where the light absorption film is not formed.

具体的には、例えば、最表層がシリコンで構成された基板(1)を用意する工程と、基板(1)の上にシリコン窒化膜(23)を形成する工程を行った後、シリコン窒化膜(23)の上であって、レーザー光が照射される領域に、レーザー光を吸収する光吸収膜(6)を形成する工程を行う。   Specifically, for example, after performing a step of preparing a substrate (1) whose outermost layer is made of silicon and a step of forming a silicon nitride film (23) on the substrate (1), a silicon nitride film A step of forming a light absorption film (6) that absorbs the laser light in a region irradiated with the laser light on (23) is performed.

その後、光吸収膜(6)の上にシリコン酸化膜(24、25、26)を形成する工程と、シリコン酸化膜(24、25、26)の上に薄膜抵抗体(3)を形成する工程と、薄膜抵抗体(3)にレーザー光を照射することで、薄膜抵抗体(3)を加工する工程とを行うことができる。   Thereafter, a step of forming a silicon oxide film (24, 25, 26) on the light absorption film (6) and a step of forming a thin film resistor (3) on the silicon oxide film (24, 25, 26). And the process of processing a thin film resistor (3) can be performed by irradiating a thin film resistor (3) with a laser beam.

このように、シリコン窒化膜と薄膜抵抗体との間に光吸収膜を形成することで、薄膜抵抗体を通過したレーザー光を、シリコン窒化膜表面に到達する前に、光吸収膜で吸収できる。これにより、シリコン窒化膜表面でのレーザー光の反射を抑制できる。   Thus, by forming the light absorption film between the silicon nitride film and the thin film resistor, the laser light that has passed through the thin film resistor can be absorbed by the light absorption film before reaching the surface of the silicon nitride film. . Thereby, reflection of the laser beam on the surface of the silicon nitride film can be suppressed.

また、光吸収膜(6)と薄膜抵抗体(3)との間に、シリコン酸化膜(24、25、26)を形成することで、光吸収膜(6)として導電性膜を用いた場合に、光吸収膜(6)と薄膜抵抗体(3)とが接触することで、薄膜抵抗体(3)の抵抗値が変わってしまうのを抑制できる。   Further, when a silicon oxide film (24, 25, 26) is formed between the light absorption film (6) and the thin film resistor (3), a conductive film is used as the light absorption film (6). Moreover, it can suppress that the resistance value of a thin film resistor (3) changes because a light absorption film (6) and a thin film resistor (3) contact.

なお、各工程の間のいずれかに、別途、シリコン酸化膜を形成する工程を行っても良い。   In addition, you may perform the process of forming a silicon oxide film separately in any between each process.

また、本発明では、半導体基板(1)を用意する工程と薄膜抵抗体(3)を形成する工程との間に、半導体基板(1)の上であって、レーザー光が照射される領域に、レーザー光を吸収し、かつ、第1の絶縁膜(24、25、26)よりもレーザー光の吸収率が高い光吸収膜(6)を形成する工程を有することを第2の特徴としている。   Further, in the present invention, between the step of preparing the semiconductor substrate (1) and the step of forming the thin film resistor (3), the region on the semiconductor substrate (1) where the laser beam is irradiated. The second feature is that it includes a step of forming a light absorption film (6) that absorbs laser light and has a higher laser light absorption rate than the first insulating film (24, 25, 26). .

従来では、半導体基板とその表面上に直接形成されている絶縁膜とは、互いに屈折率が異なるため、薄膜抵抗体を加工する工程において、薄膜抵抗体を通過したレーザー光が、絶縁膜と半導体基板の界面で反射していた。   Conventionally, since a semiconductor substrate and an insulating film directly formed on the surface thereof have different refractive indexes, in the process of processing the thin film resistor, the laser light that has passed through the thin film resistor is transferred to the insulating film and the semiconductor. Reflected at the interface of the substrate.

これに対して、本発明では、少なくとも、半導体基板と薄膜抵抗体の間に光吸収膜を形成しているので、薄膜抵抗体を加工する工程を行ったとき、薄膜抵抗体よりも下側に到達するレーザー光の全部もしくは一部を、レーザー光が半導体基板の表面に到達する前に、光吸収膜で吸収することができる。   On the other hand, in the present invention, since the light absorption film is formed at least between the semiconductor substrate and the thin film resistor, when the step of processing the thin film resistor is performed, the light resistance film is disposed below the thin film resistor. All or a part of the laser beam that reaches can be absorbed by the light absorption film before the laser beam reaches the surface of the semiconductor substrate.

これにより、薄膜抵抗体を加工する工程において、薄膜抵抗体を通過したレーザー光が、第1の絶縁膜と半導体基板の界面で反射することを抑制することができる。この結果、光吸収膜を形成しない場合と比較して、薄膜抵抗体の加工エネルギーのばらつきを抑制することができる。   Thereby, in the process of processing a thin film resistor, it can suppress that the laser beam which passed the thin film resistor reflects in the interface of a 1st insulating film and a semiconductor substrate. As a result, variation in processing energy of the thin film resistor can be suppressed as compared with the case where the light absorption film is not formed.

具体的には、例えば、最表層がシリコンで構成された基板(1)を用意する工程を行った後、基板(1)の上であって、レーザー光が照射される領域に、レーザー光を吸収し、かつ、シリコン酸化膜(24、25、26)よりもレーザー光の吸収率が高い光吸収膜(6)を形成する工程を行う。   Specifically, for example, after performing the step of preparing the substrate (1) whose outermost layer is made of silicon, the laser beam is applied to the region on the substrate (1) where the laser beam is irradiated. A step of forming a light absorption film (6) that absorbs and has a higher laser light absorption rate than the silicon oxide films (24, 25, 26) is performed.

その後、光吸収膜(6)の上にシリコン酸化膜(24、25、26)を形成する工程と、シリコン酸化膜(24、25、26)の上に薄膜抵抗体(3)を形成する工程と、薄膜抵抗体(3)にレーザー光を照射することで、薄膜抵抗体(3)を加工する工程とを順に行うことができる。   Thereafter, a step of forming a silicon oxide film (24, 25, 26) on the light absorption film (6) and a step of forming a thin film resistor (3) on the silicon oxide film (24, 25, 26). And the process of processing a thin film resistor (3) can be performed in order by irradiating a thin film resistor (3) with a laser beam.

これにより、薄膜抵抗体を通過したレーザー光がシリコン基板表面に到達する前に、このレーザー光を光吸収膜で吸収できる。これにより、シリコン基板表面でのレーザー光の反射を抑制できる。   Thereby, before the laser beam which passed the thin film resistor reaches | attains the silicon substrate surface, this laser beam can be absorbed with a light absorption film. Thereby, reflection of the laser beam on the silicon substrate surface can be suppressed.

また、光吸収膜(6)と薄膜抵抗体(3)との間に、シリコン酸化膜(24、25、26)を形成することで、光吸収膜(6)として導電性膜を用いた場合に、光吸収膜(6)と薄膜抵抗体(3)とが接触することで、薄膜抵抗体(3)の抵抗値が変わってしまうのを抑制できる。   Further, when a silicon oxide film (24, 25, 26) is formed between the light absorption film (6) and the thin film resistor (3), a conductive film is used as the light absorption film (6). Moreover, it can suppress that the resistance value of a thin film resistor (3) changes because a light absorption film (6) and a thin film resistor (3) contact.

なお、各工程の間のいずれかに、別途、シリコン酸化膜を形成する工程を行っても良い。   In addition, you may perform the process of forming a silicon oxide film separately in any between each process.

また、光吸収膜(6)を形成する工程では、光吸収膜(6)として、Ti、W、Ta、Cr、Cuのいずれか1つの金属材料、または、前記いずれか1つの金属材料の窒化物、酸化物もしくはケイ素化合物で構成された膜を形成することができる。   In the step of forming the light absorbing film (6), any one of Ti, W, Ta, Cr, Cu, or nitriding of any one of the above metal materials is used as the light absorbing film (6). It is possible to form a film composed of a material, an oxide, or a silicon compound.

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in the claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

(第1実施形態)
図1、2に、本発明の第1実施形態における半導体装置の断面図を示す。図1は、半導体装置の概略構成を説明するための図であり、図2は、図1中の半導体基板および半導体基板上の各層を詳細に示した図である。なお、図2では、図1中の薄膜抵抗体の端子を省略している。
(First embodiment)
1 and 2 are sectional views of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of a semiconductor device, and FIG. 2 is a diagram showing in detail a semiconductor substrate and each layer on the semiconductor substrate in FIG. In FIG. 2, the terminals of the thin film resistor in FIG. 1 are omitted.

まず、本実施形態の半導体装置の概略構成について説明する。図1に示す半導体装置は、半導体素子が形成された半導体基板1の上に、絶縁膜2を介して、薄膜抵抗体としてのCrSi膜3が形成されている。このCrSi膜3の両端部には、Al端子4が形成されている。また、CrSi膜3およびAl端子4の表面上に、絶縁膜5が形成されている。   First, a schematic configuration of the semiconductor device of this embodiment will be described. In the semiconductor device shown in FIG. 1, a CrSi film 3 as a thin film resistor is formed on a semiconductor substrate 1 on which a semiconductor element is formed via an insulating film 2. Al terminals 4 are formed at both ends of the CrSi film 3. An insulating film 5 is formed on the surfaces of the CrSi film 3 and the Al terminal 4.

そして、図1に示す半導体装置では、従来の半導体装置と異なり、CrSi膜3の下の絶縁膜2中に、光吸収膜としてのTiN膜6が形成されている。   In the semiconductor device shown in FIG. 1, unlike the conventional semiconductor device, a TiN film 6 as a light absorption film is formed in the insulating film 2 under the CrSi film 3.

次に、各構成部について具体的に説明する。   Next, each component will be specifically described.

図2に示すように、半導体基板1としては、例えば、下から順に、Si単結晶層11、酸化膜12、Si単結晶層13より構成されたSOI(Silicon On Insulator)基板が用いられる。このように、SOI基板は最表層がシリコンで構成されており、このSOI基板が、特許請求の範囲に記載の最表層がシリコンで構成された基板に相当する。   As shown in FIG. 2, as the semiconductor substrate 1, for example, an SOI (Silicon On Insulator) substrate composed of a Si single crystal layer 11, an oxide film 12, and a Si single crystal layer 13 is used in order from the bottom. As described above, the outermost layer of the SOI substrate is made of silicon, and this SOI substrate corresponds to the substrate in which the outermost layer described in the claims is made of silicon.

半導体基板1の表面上の絶縁膜2は、薄いシリコン酸化膜21と、BPSG膜22と、プラズマCVDにより形成されたP−SiN膜(シリコン窒化膜)23と、第1TEOS(Tetra-ethyl-orthosilicate)膜24と、第1SOG(Spin On Glass)膜25と、第2TEOS膜26とが、順に積層された構成である。   The insulating film 2 on the surface of the semiconductor substrate 1 includes a thin silicon oxide film 21, a BPSG film 22, a P-SiN film (silicon nitride film) 23 formed by plasma CVD, and a first TEOS (Tetra-ethyl-orthosilicate). ) A film 24, a first SOG (Spin On Glass) film 25, and a second TEOS film 26 are sequentially stacked.

ここで、薄いシリコン酸化膜21とBPSG膜22は、ともに、シリコン酸化膜であり、後述するように、基板表面の上方からレーザー光が照射されると、Si単結晶層13と薄いシリコン酸化膜21の界面でレーザー光が反射するほど、Si単結晶層13と屈折率が異なっている。   Here, the thin silicon oxide film 21 and the BPSG film 22 are both silicon oxide films. As will be described later, when laser light is irradiated from above the substrate surface, the Si single crystal layer 13 and the thin silicon oxide film The more the laser beam is reflected at the interface 21, the different the refractive index from the Si single crystal layer 13.

また、第1TEOS膜24と、第1SOG膜25と、第2TEOS膜26は、ともに、薄いシリコン酸化膜21とBPSG膜22と同様に、シリコン酸化膜である。P−SiN膜23は、積層されたP−SiN膜23とシリコン酸化膜(例えば、第1TEOS膜24)に対して、シリコン酸化膜を通って、P−SiN膜23に到達するように、レーザー光を照射すると、P−SiN膜23とシリコン酸化膜(例えば、第1TEOS膜24)の界面でレーザー光が反射するほど、シリコン酸化膜と屈折率が異なっている。   Further, the first TEOS film 24, the first SOG film 25, and the second TEOS film 26 are silicon oxide films, like the thin silicon oxide film 21 and the BPSG film 22. The P-SiN film 23 passes through the silicon oxide film and reaches the P-SiN film 23 with respect to the stacked P-SiN film 23 and the silicon oxide film (for example, the first TEOS film 24). When the light is irradiated, the refractive index is different from that of the silicon oxide film as the laser beam is reflected at the interface between the P-SiN film 23 and the silicon oxide film (for example, the first TEOS film 24).

また、CrSi膜3上の絶縁膜5は、第3TEOS膜51と、第4TEOS膜52と、第2SOG膜53と第5TEOS膜54、パッシベーション膜としてのP−SiN膜55とが順に積層された構成である。   The insulating film 5 on the CrSi film 3 has a configuration in which a third TEOS film 51, a fourth TEOS film 52, a second SOG film 53, a fifth TEOS film 54, and a P-SiN film 55 as a passivation film are sequentially stacked. It is.

なお、各層の厚さは、例えば、以下の通りである。薄いシリコン酸化膜21は0.1μm、BPSG膜22は0.7μm、P−SiN膜23は0.1μm、第1TEOS膜24は0.2μm、第1SOG膜25は0.5μm、第2TEOS膜26は0.3μm、CrSi膜3は12nm、第3TEOS膜51は0.4μm、第4TEOS膜52は0.4μm、第2SOG膜53は0.5μm、第5TEOS膜54は0.5μm、P−SiN膜55は1.5μmである。   In addition, the thickness of each layer is as follows, for example. The thin silicon oxide film 21 is 0.1 μm, the BPSG film 22 is 0.7 μm, the P-SiN film 23 is 0.1 μm, the first TEOS film 24 is 0.2 μm, the first SOG film 25 is 0.5 μm, and the second TEOS film 26. Is 0.3 μm, CrSi film 3 is 12 nm, third TEOS film 51 is 0.4 μm, fourth TEOS film 52 is 0.4 μm, second SOG film 53 is 0.5 μm, fifth TEOS film 54 is 0.5 μm, P-SiN The film 55 is 1.5 μm.

また、図示しないが、半導体基板1の表面上のうち、CrSi膜3が形成されていない領域では、BPSG膜22とSiN膜23の間に電極配線が形成されている。   Although not shown, electrode wiring is formed between the BPSG film 22 and the SiN film 23 in a region on the surface of the semiconductor substrate 1 where the CrSi film 3 is not formed.

そして、TiN膜6は、CrSi膜3の下に位置する絶縁膜2のうち、P−SiN膜23と第1TEOS膜24との間に形成されている。   The TiN film 6 is formed between the P-SiN film 23 and the first TEOS film 24 in the insulating film 2 located under the CrSi film 3.

ここで、図3に、図1の半導体装置の斜視図を示す。図3では、Al端子4を省略しており、図1と同一の構成部には、図1と同様の符号を付している。図1、3に示すように、TiN膜6は、CrSi膜3と同様に、長方形の板形状で、CrSi膜3と同一の大きさとなっており、CrSi膜3の真下に位置している。これは、後述するレーザートリミング時に、CrSi膜3を通過したレーザー光が当たるようにするためである。   Here, FIG. 3 shows a perspective view of the semiconductor device of FIG. In FIG. 3, the Al terminal 4 is omitted, and the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG. As shown in FIGS. 1 and 3, the TiN film 6 has a rectangular plate shape similar to the CrSi film 3, has the same size as the CrSi film 3, and is located immediately below the CrSi film 3. This is for the purpose of allowing the laser beam that has passed through the CrSi film 3 to strike during laser trimming described later.

また、TiN膜6は、レーザートリミングに用いられるレーザー光を吸収する性質を有している。また、TiN膜6は、上記した電極配線と導通しておらず、電気的に独立している。なお、TiN膜6の膜厚は、例えば、10〜90nmである。   The TiN film 6 has a property of absorbing laser light used for laser trimming. Further, the TiN film 6 is not electrically connected to the electrode wiring described above and is electrically independent. Note that the thickness of the TiN film 6 is, for example, 10 to 90 nm.

次に、上記した構造の半導体装置の製造方法について、図2を参照しながら説明する。   Next, a method for manufacturing the semiconductor device having the above structure will be described with reference to FIG.

まず、半導体基板1の表面上に選択的にイオン注入等することで、半導体基板1に半導体素子を形成する。   First, a semiconductor element is formed on the semiconductor substrate 1 by selective ion implantation or the like on the surface of the semiconductor substrate 1.

その後、半導体基板1の表面上に、薄いシリコン酸化膜21→BPSG膜22→P−SiN膜23→TiN膜6→第1TEOS膜24→第1SOG膜25→第2TEOS膜26→CrSi膜3→第3TEOS膜51→第4TEOS膜52→第2SOG膜53→第5TEOS膜54→P−SiN膜55の順に、各膜を形成する。なお、BPSG膜22を形成する工程と、P−SiN膜23を形成する工程との間では、電極配線を形成する工程が行われる。この工程では、BPSG膜22の表面上に、例えば、Ti膜と、TiN膜と、AlSiCu等のAl合金膜と、Ti膜と、TiN膜とを順に積層し、その積層膜をパターニングすることで、BPSG膜22の表面上のうち、CrSi膜3が形成される領域とは異なる領域に、電極配線を形成する。   Thereafter, on the surface of the semiconductor substrate 1, a thin silicon oxide film 21 → BPSG film 22 → P-SiN film 23 → TiN film 6 → first TEOS film 24 → first SOG film 25 → second TEOS film 26 → CrSi film 3 → first The respective films are formed in the order of 3TEOS film 51 → fourth TEOS film 52 → second SOG film 53 → fifth TEOS film 54 → P-SiN film 55. In addition, the process of forming an electrode wiring is performed between the process of forming the BPSG film 22 and the process of forming the P-SiN film 23. In this step, for example, a Ti film, a TiN film, an Al alloy film such as AlSiCu, a Ti film, and a TiN film are sequentially laminated on the surface of the BPSG film 22, and the laminated film is patterned. The electrode wiring is formed in a region different from the region where the CrSi film 3 is formed on the surface of the BPSG film 22.

ここで、TiN膜6を形成する工程では、スパッタリング法(以下、単にスパッタと呼ぶ)により、TiN膜を成膜する。このとき、スパッタ条件を、例えば、膜厚:10〜90nm、温度:270℃、ターゲットパワー:3〜7kw、Ar/Nガス比を1:1とする。ターゲットパワーの値は、直径が12インチである円形状のターゲットを用いた場合の設定値であり、ターゲットパワーが1kwのとき、ターゲットパワー密度は13.7kw/mとなる。 Here, in the step of forming the TiN film 6, the TiN film is formed by a sputtering method (hereinafter simply referred to as sputtering). At this time, the sputtering conditions are, for example, a film thickness: 10 to 90 nm, a temperature: 270 ° C., a target power: 3 to 7 kw, and an Ar / N 2 gas ratio of 1: 1. The target power value is a set value when a circular target having a diameter of 12 inches is used. When the target power is 1 kw, the target power density is 13.7 kw / m 2 .

そして、スパッタによりTiN膜を成膜した後、ホトリソグラフィおよびドライエッチングにより、TiN膜をパターニングする。これにより、P−SiN膜23の表面上であって、CrSi膜3の真下の位置に、長方形の板形状であるTiN膜6を形成する。   Then, after forming a TiN film by sputtering, the TiN film is patterned by photolithography and dry etching. Thereby, a TiN film 6 having a rectangular plate shape is formed on the surface of the P-SiN film 23 and immediately below the CrSi film 3.

その後、第1TEOS膜24を形成する工程で、TiN膜6の上に第1TEOS膜24が形成される。   Thereafter, the first TEOS film 24 is formed on the TiN film 6 in the step of forming the first TEOS film 24.

また、CrSi膜3の形成工程では、CrSi膜3をパターニングした後、薄膜抵抗用の端子となるAl膜4をCrSi膜3の両端に形成する(図1参照)。   Moreover, in the formation process of the CrSi film 3, after patterning the CrSi film 3, the Al film 4 serving as a thin film resistance terminal is formed on both ends of the CrSi film 3 (see FIG. 1).

そして、P−SiN膜55を形成した後、CrSi膜3のレーザートリミングを行う。この工程では、CrSi膜3にレーザー光を照射し、レーザー光によりCrSi膜3を溶断加工することで、CrSi膜3の抵抗値を所望の値に調整する。このようにして、図1、2に示す構造の半導体装置が製造される。   Then, after the P-SiN film 55 is formed, laser trimming of the CrSi film 3 is performed. In this process, the resistance value of the CrSi film 3 is adjusted to a desired value by irradiating the CrSi film 3 with laser light and fusing the CrSi film 3 with the laser light. In this way, the semiconductor device having the structure shown in FIGS.

次に、本実施形態の主な効果について説明する。   Next, main effects of this embodiment will be described.

図2に示す構造において、TiN膜6が形成されていない場合、レーザートリミング時において、CrSi膜3に対して図中上方からレーザー光が照射されたとき、CrSi膜3を通過したレーザー光が、P−SiN膜23と第1TEOS膜24との界面で反射し、その反射光がCrSi膜3に当たる。このため、CrSi膜3に直接照射されたレーザー光とその反射光とが干渉することで、CrSi膜3の加工エネルギーにばらつきが生じていた。   In the structure shown in FIG. 2, when the TiN film 6 is not formed, the laser light that has passed through the CrSi film 3 when the laser light is irradiated from above in the figure at the time of laser trimming, Reflected at the interface between the P-SiN film 23 and the first TEOS film 24, the reflected light strikes the CrSi film 3. For this reason, the laser beam directly irradiated onto the CrSi film 3 interferes with the reflected light, resulting in variations in the processing energy of the CrSi film 3.

なお、図2に示す構造で、TiN膜6が形成されていない場合、レーザー光の反射は、薄いシリコン酸化膜21と半導体基板1との界面や、半導体基板1中のSi単結晶層11と酸化膜12との界面でも生じる。   In the structure shown in FIG. 2, when the TiN film 6 is not formed, the reflection of the laser beam is caused by the interface between the thin silicon oxide film 21 and the semiconductor substrate 1 and the Si single crystal layer 11 in the semiconductor substrate 1. It also occurs at the interface with the oxide film 12.

これに対して、上記したように、本実施形態では、P−SiN膜23を形成する工程と、第1TEOS膜24を形成する工程との間で、TiN膜6を形成する工程を行い、CrSi膜3の真下の位置に、長方形の板形状であるTiN膜6を形成している。   On the other hand, as described above, in the present embodiment, the process of forming the TiN film 6 is performed between the process of forming the P-SiN film 23 and the process of forming the first TEOS film 24, and CrSi A TiN film 6 having a rectangular plate shape is formed at a position directly below the film 3.

そして、TiN膜6の上に、第1TEOS膜24、第1SOG膜25、第2TEOS膜26、CrSi膜3を順に形成し、さらに、CrSi膜3の上にP−SiN膜55等を形成した後、CrSi膜3のレーザートリミングを行っている。   After the first TEOS film 24, the first SOG film 25, the second TEOS film 26, and the CrSi film 3 are formed on the TiN film 6 in this order, and further, the P-SiN film 55 and the like are formed on the CrSi film 3. The laser trimming of the CrSi film 3 is performed.

このように、本実施形態では、P−SiN膜23と第1TEOS膜24との間であって、P−SiN膜23の表面上のうち、レーザートリミング時にCrSi膜3を通過したレーザー光が照射される領域に、TiN膜6を形成している。このため、レーザートリミング時において、CrSi膜3を通過したレーザー光を、P−SiN膜23の表面に到達する前に、TiN膜6で吸収できる。   As described above, in the present embodiment, the laser light that has passed through the CrSi film 3 during laser trimming is irradiated between the P-SiN film 23 and the first TEOS film 24 and on the surface of the P-SiN film 23. A TiN film 6 is formed in the region to be formed. Therefore, at the time of laser trimming, the laser light that has passed through the CrSi film 3 can be absorbed by the TiN film 6 before reaching the surface of the P-SiN film 23.

これにより、図2に示す構造で、TiN膜6が形成されていない場合と比較して、P−SiN膜23と第1TEOS膜24との界面で生じるレーザー光の反射を抑制できる。また、TiN膜6が形成されていない場合と比較して、薄いシリコン酸化膜21と半導体基板1との界面で生じるレーザー光の反射や、半導体基板1中のSi単結晶層11と酸化膜12との界面で生じるレーザー光の反射を抑制することができる。   Thereby, in the structure shown in FIG. 2, it is possible to suppress the reflection of laser light generated at the interface between the P-SiN film 23 and the first TEOS film 24 as compared with the case where the TiN film 6 is not formed. Compared with the case where the TiN film 6 is not formed, the reflection of laser light generated at the interface between the thin silicon oxide film 21 and the semiconductor substrate 1, the Si single crystal layer 11 in the semiconductor substrate 1, and the oxide film 12. It is possible to suppress the reflection of laser light generated at the interface with the.

この結果、図2に示す構造で、TiN膜6が形成されていない場合と比較して、CrSi膜3のレーザートリミング時における加工エネルギーのばらつきを抑制できる。   As a result, as compared with the case where the TiN film 6 is not formed in the structure shown in FIG. 2, it is possible to suppress variations in processing energy during laser trimming of the CrSi film 3.

ここで、参考として、図4(a)にTiN膜の膜厚の大きさと相対反射率の大きさとの関係を示し、図4(b)に、図4(a)を測定した試験体の断面図を示す。   Here, as a reference, FIG. 4A shows the relationship between the thickness of the TiN film and the relative reflectance, and FIG. 4B shows the cross section of the specimen measured in FIG. 4A. The figure is shown.

図4(a)は、図4(b)に示す構造であって、最上部のTiN膜の膜厚が異なる複数の試験体に対して、波長が256μmの光を照射したときの反射強度を測定した結果であり、Si基板に同様の光を照射したときの反射強度を100としたときの相対値をプロットしたものである。   FIG. 4A shows the reflection intensity when the light having a wavelength of 256 μm is irradiated to a plurality of specimens having the structure shown in FIG. It is a result of the measurement, and is a plot of relative values when the reflection intensity when the same light is irradiated onto the Si substrate is taken as 100.

このときの試験体は、図4(b)に示すように、Si基板61の表面上に、Ti膜62、TiN膜63、Al膜64、Ti膜65、TiN膜66が、順に成膜されたものである。そして、Ti膜62、TiN膜63、Al膜64、Ti膜65の膜厚は、それぞれ、20nm、100nm、450nm、15nmであり、TiN膜66の膜厚は10〜90nmのいずれかである。なお、これらの膜は、成膜圧力を0.73Pa、パター密度を4.1×10W/mとしたスパッタにより、成膜されたものである。 As shown in FIG. 4B, the test body at this time was formed by sequentially forming a Ti film 62, a TiN film 63, an Al film 64, a Ti film 65, and a TiN film 66 on the surface of the Si substrate 61. It is a thing. The thicknesses of the Ti film 62, the TiN film 63, the Al film 64, and the Ti film 65 are 20 nm, 100 nm, 450 nm, and 15 nm, respectively, and the thickness of the TiN film 66 is any of 10 to 90 nm. Note that these films were formed by sputtering with a film forming pressure of 0.73 Pa and a pattern density of 4.1 × 10 4 W / m 2 .

また、図5に、図4(a)中の相対反射率の大きさと加工エネルギーの大きさとの関係を示す。図5は、図1、2に示す構造において、CrSi膜3の膜厚を、図4に示す相対反射率が40%以下となる膜厚に設定した場合に、CrSi膜3を完全に溶断するために必要なレーザー加工エネルギー値(トリム開始エネルギー)を調べた結果である。なお、図5では、加工エネルギー値の平均値およびばらつき(3σ)を示している。   FIG. 5 shows the relationship between the relative reflectance in FIG. 4A and the processing energy. FIG. 5 shows that the CrSi film 3 is completely blown out in the structure shown in FIGS. 1 and 2 when the film thickness of the CrSi film 3 is set to a film thickness such that the relative reflectance shown in FIG. It is the result of investigating the laser processing energy value (trim start energy) required for the purpose. FIG. 5 shows the average value and variation (3σ) of the processing energy value.

また、図5の測定では、GSI社製のトリミング装置を用い、レーザーは、波長λ=1.047μmのYLFレーザーで、照射パルス幅が約7ns、パルス間隔が2.5msのパルスレーザーを用いた。レーザー光のCrSi膜3上におけるスポット経は6μmとした。   In the measurement of FIG. 5, a trimming apparatus manufactured by GSI was used, and the laser was a YLF laser having a wavelength λ = 1.007 μm, and a pulse laser having an irradiation pulse width of about 7 ns and a pulse interval of 2.5 ms was used. . The spot diameter of the laser beam on the CrSi film 3 was 6 μm.

図4(a)に示すように、最上部のTiN膜66の膜厚が、10〜90nmのとき、相対反射率は40%以下であった。このことから、TiN膜66は、一般的に反射率が低いことで知られているSi基板よりも光の反射率が低いことがわかる。   As shown in FIG. 4A, when the thickness of the uppermost TiN film 66 was 10 to 90 nm, the relative reflectance was 40% or less. From this, it can be seen that the TiN film 66 has a lower light reflectance than the Si substrate which is generally known to have a low reflectance.

そして、図5の測定結果より、図1、2に示す構造の半導体装置において、TiN膜6の膜厚を、相対反射率が40%以下となる膜厚とすることで、図1、2に示す構造でTiN膜6が形成されていない場合と比較して、3σの大きさ、すなわち、加工エネルギーのばらつきが小さいことがわかる。   Then, from the measurement results of FIG. 5, in the semiconductor device having the structure shown in FIGS. 1 and 2, the thickness of the TiN film 6 is set to a thickness at which the relative reflectance is 40% or less. Compared to the case where the TiN film 6 is not formed in the structure shown, it can be seen that the size of 3σ, that is, the variation in processing energy is small.

なお、図4(a)に示す結果は、波長が256μmの光に対しての結果であるが、図5の結果より、レーザー光を用いた場合においても同様の結果になると思われる。そして、図4(a)から、TiN膜66の膜厚を20〜40nmとすることで、相対反射率を20%以下とすることができる。したがって、加工ばらつきの抑制に対して高い効果を得るためには、膜厚を20〜40nmとすることが好ましい。   The results shown in FIG. 4A are for light having a wavelength of 256 μm. From the results of FIG. 5, it is considered that the same result is obtained when laser light is used. 4A, the relative reflectance can be reduced to 20% or less by setting the thickness of the TiN film 66 to 20 to 40 nm. Therefore, in order to obtain a high effect for suppressing processing variations, the film thickness is preferably 20 to 40 nm.

(第2実施形態)
図6に本実施形態における半導体装置の断面図を示す。図6では、図2と同様の構成部には、図2と同一の符号を付している。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view of the semiconductor device according to this embodiment. In FIG. 6, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

第1実施形態では、TiN膜6をP−SiN膜23と第1TEOS膜24との間に形成する場合を例として説明したが、その位置の代わりに、図6に示すように、TiN膜6をBPSG膜22とP−SiN膜23との間に形成することもできる。なお、他の構成部については、図2に示す半導体装置と同様である。   In the first embodiment, the case where the TiN film 6 is formed between the P-SiN film 23 and the first TEOS film 24 has been described as an example, but instead of the position, as shown in FIG. Can also be formed between the BPSG film 22 and the P-SiN film 23. The other components are the same as those of the semiconductor device shown in FIG.

また、本実施形態の半導体装置は、例えば、第1実施形態で説明した製造工程において、P−SiN膜23とTiN膜6の形成の順番を入れ替えることで、製造される。このとき、TiN膜6の形成工程を、第1実施形態で説明したBPSG膜22の上に電極配線を形成する工程と別に行ったり、同時に行ったりすることができる。   In addition, the semiconductor device of this embodiment is manufactured, for example, by changing the order of forming the P-SiN film 23 and the TiN film 6 in the manufacturing process described in the first embodiment. At this time, the process of forming the TiN film 6 can be performed separately from or simultaneously with the process of forming the electrode wiring on the BPSG film 22 described in the first embodiment.

後者の場合、電極配線を形成する工程では、Ti膜と、TiN膜と、Al合金膜と、Ti膜と、TiN膜とを順に積層し、これらの積層膜をパターニングすることで、CrSi膜3の真下に位置する領域に、CrSi膜3と同一形状のTiN膜6を形成し、他の領域に電極配線を形成する。   In the latter case, in the step of forming the electrode wiring, a Ti film, a TiN film, an Al alloy film, a Ti film, and a TiN film are sequentially laminated, and these laminated films are patterned to form a CrSi film 3 A TiN film 6 having the same shape as that of the CrSi film 3 is formed in a region located immediately below the electrode, and electrode wirings are formed in other regions.

このように、後者の製造方法によれば、電極配線を形成する工程と、TiN膜6を形成する工程とを別々に行う場合と比較して、工程数を減らすことができる。なお、このときのTiN膜6は、Ti膜、TiN膜、Al合金膜、Ti膜の上に位置しており、他の領域に形成された電極配線と接続されず、電気的に独立している。   Thus, according to the latter manufacturing method, the number of steps can be reduced as compared with the case where the step of forming the electrode wiring and the step of forming the TiN film 6 are performed separately. Note that the TiN film 6 at this time is located on the Ti film, TiN film, Al alloy film, and Ti film, and is not connected to electrode wirings formed in other regions, and is electrically independent. Yes.

以上説明したように、本実施形態では、SOI基板1を用意する工程の後であるBPSG膜22を成膜する工程と、第1TEOS膜24等のシリコン酸化膜を形成する工程の前であるP−SiN膜23を形成する工程との間において、BPSG膜22の表面上のうち、レーザートリミング時にCrSi膜3を通過したレーザー光が照射される領域に、TiN膜6を形成している。   As described above, in the present embodiment, P before the step of forming the BPSG film 22 after the step of preparing the SOI substrate 1 and the step of forming the silicon oxide film such as the first TEOS film 24 are performed. Between the step of forming the -SiN film 23, the TiN film 6 is formed on the surface of the BPSG film 22 in the region irradiated with the laser light that has passed through the CrSi film 3 during laser trimming.

このため、レーザートリミング時において、CrSi膜3を通過したレーザー光を、半導体基板1の表面に到達する前に、TiN膜6で吸収できる。   Therefore, at the time of laser trimming, the laser light that has passed through the CrSi film 3 can be absorbed by the TiN film 6 before reaching the surface of the semiconductor substrate 1.

これにより、第1実施形態のように、P−SiN膜23と第1TEOS膜24との界面で生じるレーザー光の反射については、抑制できないが、TiN膜6が形成されていない場合と比較して、薄いシリコン酸化膜21と半導体基板1との界面で生じるレーザー光の反射や、半導体基板1中のSi単結晶層11と酸化膜12との界面で生じるレーザー光の反射を抑制することができる。   Thus, as in the first embodiment, the reflection of the laser beam generated at the interface between the P-SiN film 23 and the first TEOS film 24 cannot be suppressed, but compared with the case where the TiN film 6 is not formed. It is possible to suppress reflection of laser light generated at the interface between the thin silicon oxide film 21 and the semiconductor substrate 1 and reflection of laser light generated at the interface between the Si single crystal layer 11 and the oxide film 12 in the semiconductor substrate 1. .

この結果、第1実施形態ほど効果は高くないものの、図6に示す構造で、TiN膜6が形成されていない場合と比較して、CrSi膜3のレーザートリミング時における加工エネルギーのばらつきを抑制できる。   As a result, although not as effective as the first embodiment, it is possible to suppress variations in processing energy at the time of laser trimming of the CrSi film 3 as compared with the case where the TiN film 6 is not formed in the structure shown in FIG. .

(他の実施形態)
(1)上記した各実施形態では、TiN膜6の形状および基板表面に対して平行な方向での形成領域に関して、TiN膜6を、CrSi膜3と同一の形状とし、CrSi膜3の真下の位置に配置する場合を例として説明したが、CrSi膜3のレーザートリミング時に、CrSi膜3よりも基板表面側に到達するレーザー光をTiN膜6で吸収させることができる範囲において、TiN膜6の形状および形成領域を変更することもできる。
(Other embodiments)
(1) In each of the above-described embodiments, the TiN film 6 has the same shape as the CrSi film 3 with respect to the shape of the TiN film 6 and the formation region in the direction parallel to the substrate surface. Although the case where the TiN film 6 is disposed at the position has been described as an example, the laser beam reaching the substrate surface side than the CrSi film 3 can be absorbed by the TiN film 6 during the laser trimming of the CrSi film 3. The shape and forming area can also be changed.

すなわち、P−SiN膜23(第1実施形態)もしくはBPSG膜22(第2実施形態)の表面上のうち、CrSi膜3のレーザートリミング時に、CrSi膜3よりも下側(基板表面側)に到達するレーザー光が照射される領域であれば、他の領域に、TiN膜6を形成することもできる。   That is, on the surface of the P-SiN film 23 (first embodiment) or the BPSG film 22 (second embodiment), when the CrSi film 3 is laser-trimmed, it is below the CrSi film 3 (substrate surface side). The TiN film 6 can also be formed in other regions as long as the laser beam that reaches the region is irradiated.

例えば、TiN膜6の形状および配置場所について、CrSi膜3の真下の位置およびその近傍の領域をすべて覆う形状および配置とすることができる。   For example, the shape and arrangement location of the TiN film 6 can be set to a shape and arrangement that covers the entire position just below the CrSi film 3 and the vicinity thereof.

また、TiN膜6をCrSi膜3の真下の全領域のうちの一部を覆う形状および配置とすることもできる。この場合においても、CrSi膜3の真下の全領域を覆っている場合と比較して効果は小さいが、TiN膜6が形成されていない場合と比較して、レーザー光の反射を抑制できるからである。   Further, the TiN film 6 may be shaped and arranged so as to cover a part of the entire region directly under the CrSi film 3. Even in this case, the effect is small as compared with the case where the entire region directly under the CrSi film 3 is covered, but the reflection of the laser beam can be suppressed as compared with the case where the TiN film 6 is not formed. is there.

(2)TiN膜6の上下方向(基板表面に対して垂直な方向)での位置に関して、第1実施形態では、図2に示す構造でTiN膜6が形成されていない場合において、P−SiN膜23と第1TEOS膜24との界面と、薄いシリコン酸化膜21と半導体基板1との界面と、半導体基板1中のSi単結晶層11と酸化膜12との界面の3つの界面で、それぞれ生じるレーザー光の反射を抑制するという観点より、TiN膜6をP−SiN膜23と第1TEOS膜24との間に形成する場合を例として説明した。   (2) Regarding the position of the TiN film 6 in the vertical direction (direction perpendicular to the substrate surface), in the first embodiment, when the TiN film 6 is not formed in the structure shown in FIG. There are three interfaces: an interface between the film 23 and the first TEOS film 24, an interface between the thin silicon oxide film 21 and the semiconductor substrate 1, and an interface between the Si single crystal layer 11 and the oxide film 12 in the semiconductor substrate 1, respectively. The case where the TiN film 6 is formed between the P-SiN film 23 and the first TEOS film 24 has been described as an example from the viewpoint of suppressing reflection of the generated laser light.

これに対して、P−SiN膜23とCrSi膜3との間であれば、他の位置にTiN膜6を形成することもできる。P−SiN膜23よりも上側にTiN膜6を形成することで、P−SiN膜23およびそれよりも下側(基板側)にレーザー光が到達するのを抑制できるからである。   On the other hand, the TiN film 6 can be formed at another position between the P-SiN film 23 and the CrSi film 3. This is because by forming the TiN film 6 above the P-SiN film 23, it is possible to suppress the laser light from reaching the P-SiN film 23 and the lower side (substrate side).

ただし、TiN膜6とCrSi膜3との間に、第1TEOS膜24、第1SOG膜25、第2TEOS膜26等の絶縁膜を配置することが好ましい。TiN膜6は導電性膜であることから、TiN膜6がCrSi膜3と接することで、CrSi膜3の抵抗値が変わってしまうのを防ぐためである。   However, an insulating film such as the first TEOS film 24, the first SOG film 25, and the second TEOS film 26 is preferably disposed between the TiN film 6 and the CrSi film 3. This is because the TiN film 6 is a conductive film, so that the resistance value of the CrSi film 3 is prevented from changing when the TiN film 6 is in contact with the CrSi film 3.

したがって、P−SiN膜(シリコン窒化膜)23を形成する工程と、第2TEOS膜(シリコン酸化膜)26を形成する工程の間であれば、第1TEOS膜24の形成後や、第1SOG膜25の形成後にTiN膜6を形成することもできる。   Therefore, between the step of forming the P-SiN film (silicon nitride film) 23 and the step of forming the second TEOS film (silicon oxide film) 26, after the formation of the first TEOS film 24 or the first SOG film 25. The TiN film 6 can also be formed after the formation of.

なお、後述するように、光吸収膜として、CrSi膜3の代わりに、酸化膜等の絶縁膜を用いる場合では、P−SiN膜(シリコン窒化膜)23を形成する工程と、CrSi膜3を形成する工程の間に、TiN膜6を形成する工程を行うことができる。   As will be described later, in the case where an insulating film such as an oxide film is used instead of the CrSi film 3 as the light absorption film, a step of forming a P-SiN film (silicon nitride film) 23, and a CrSi film 3 are formed. A step of forming the TiN film 6 can be performed between the forming steps.

(3)また、TiN膜6の上下方向での位置に関して、第2実施形態では、上記3つの界面のうち、薄いシリコン酸化膜21と半導体基板1の界面と、半導体基板1中のSi単結晶層11と酸化膜12の界面の2つの界面でのレーザー光の反射を抑制するという観点より、TiN膜6を、BPSG膜22とP−SiN膜23との間に形成する場合を例として説明した。   (3) Regarding the position of the TiN film 6 in the vertical direction, in the second embodiment, among the three interfaces, the interface between the thin silicon oxide film 21 and the semiconductor substrate 1 and the Si single crystal in the semiconductor substrate 1 are used. The case where the TiN film 6 is formed between the BPSG film 22 and the P-SiN film 23 will be described as an example from the viewpoint of suppressing the reflection of the laser beam at the two interfaces of the layer 11 and the oxide film 12. did.

これに対して、半導体基板1とCrSi膜3との間であれば、TiN膜6を他の位置に形成することもできる。これにより、半導体基板1よりも上側にTiN膜6を形成することで、半導体基板1の表面にレーザー光が到達するのを抑制でき、少なくとも、上記2つの界面でのレーザー光の反射を抑制できる。   On the other hand, the TiN film 6 can be formed at another position between the semiconductor substrate 1 and the CrSi film 3. Thereby, by forming the TiN film 6 on the upper side of the semiconductor substrate 1, it is possible to suppress the laser light from reaching the surface of the semiconductor substrate 1, and at least to suppress the reflection of the laser light at the two interfaces. .

ただし、この場合においても、TiN膜6とCrSi膜3との間に、第1TEOS膜24、第1SOG膜25、第2TEOS膜26等の絶縁膜を配置することが好ましい。   However, also in this case, it is preferable to dispose an insulating film such as the first TEOS film 24, the first SOG film 25, and the second TEOS film 26 between the TiN film 6 and the CrSi film 3.

なお、半導体基板1と第2TEOS膜26との間のうち、P−SiN膜23と第2TEOS膜26との間にTiN膜6を形成した場合、上記3つの界面でのレーザー光の反射を抑制でき、半導体基板1とP−SiN膜23との間にTiN膜6を形成した場合、上記2つの界面でのレーザー光の反射を抑制できることとなる。   When the TiN film 6 is formed between the P-SiN film 23 and the second TEOS film 26 among the semiconductor substrate 1 and the second TEOS film 26, the reflection of the laser beam at the three interfaces is suppressed. In addition, when the TiN film 6 is formed between the semiconductor substrate 1 and the P-SiN film 23, the reflection of the laser light at the two interfaces can be suppressed.

したがって、例えば、表面上に何も形成されていない半導体基板1を用意した直後や、薄いシリコン酸化膜21が形成された半導体基板1を用意した直後に、TiN膜6を形成することもできる。なお、表面上に何も形成されていない半導体基板1を用意した直後、すなわち、半導体基板1の表面上に、直接、TiN膜6を形成する場合、例えば、半導体基板1のうち、TiN膜6と接する領域を、他の領域に対して、電気的にフローティングの状態にすることが好ましい。   Therefore, for example, the TiN film 6 can be formed immediately after preparing the semiconductor substrate 1 on which no surface is formed or immediately after preparing the semiconductor substrate 1 on which the thin silicon oxide film 21 is formed. When the TiN film 6 is formed directly after preparing the semiconductor substrate 1 on which no surface is formed, that is, on the surface of the semiconductor substrate 1, for example, the TiN film 6 of the semiconductor substrate 1 is formed. The region in contact with the other region is preferably in an electrically floating state with respect to other regions.

また、後述するように、光吸収膜として、CrSi膜3の代わりに、酸化膜等の絶縁膜を用いる場合では、半導体基板1を用意する工程と、CrSi膜3を形成する工程の間に、TiN膜6を形成する工程を行うことができる。   As will be described later, when an insulating film such as an oxide film is used instead of the CrSi film 3 as the light absorption film, between the step of preparing the semiconductor substrate 1 and the step of forming the CrSi film 3, A step of forming the TiN film 6 can be performed.

(4)上記した各実施形態では、光吸収膜として、TiN膜6を用いる場合を例として説明したが、TEOS膜、SOG膜等の絶縁膜(シリコン酸化膜)よりもレーザー光を吸収する膜であれば、他の膜を用いることもできる。   (4) In each of the above-described embodiments, the case where the TiN film 6 is used as the light absorption film has been described as an example. However, a film that absorbs laser light more than an insulating film (silicon oxide film) such as a TEOS film or an SOG film. If so, other films can be used.

光吸収膜として、例えば、少なくとも、Ti、W、Ta、Cr、Cuのいずれか1つの金属材料を含む膜を形成することができる。すなわち、Ti、W、Ta、Cr、Cuのいずれか1つの金属材料単体、または、これらのうちのいずれか1つの金属材料の窒化物(WN、TaN、CrN、CuNであって、TiNを除く)、酸化物(TiO、WO、TaO、CrO、CuO)もしくはケイ素化合物(TiSi、WSi、TaSi、CrSi、CuSi)で構成された膜を形成することができる。   As the light absorption film, for example, a film containing at least one metal material of Ti, W, Ta, Cr, and Cu can be formed. That is, any one metal material of Ti, W, Ta, Cr, Cu, or a nitride of any one of these metal materials (WN, TaN, CrN, CuN, excluding TiN) ), Oxides (TiO, WO, TaO, CrO, CuO) or silicon compounds (TiSi, WSi, TaSi, CrSi, CuSi) can be formed.

なお、膜の成膜手段としては、光吸収膜を上記した金属材料単体で構成する場合、例えば、スパッタもしくはCVD法を用いることができ、光吸収膜をCr、Cu単体で構成する場合、めっき法を用いることができる。また、光吸収膜を上記した金属材料の窒化物で構成する場合、金属材料単体で構成する場合のスパッタに対して、Nガスを添加した反応性スパッタもしくは上記した金属材料を窒化した焼結ターゲット材によるスパッタを用いることができる。また、光吸収膜を上記した金属材料の酸化物、もしくは、ケイ素化合物(シリサイド)で構成する場合、上記した金属材料を酸化した焼結ターゲット材、もしくは、シリサイド焼結ターゲット材によるスパッタを用いることができる。 As a film forming means, for example, when the light absorption film is composed of the above-mentioned metal material alone, for example, sputtering or CVD method can be used, and when the light absorption film is composed of Cr, Cu alone, plating Can be used. In addition, when the light absorption film is made of the above-described nitride of the metal material, reactive sputtering to which N 2 gas is added or sintered by nitriding the above-described metal material, in contrast to the case of forming the metal material alone. Sputtering using a target material can be used. Further, when the light absorption film is made of the above-described metal material oxide or silicon compound (silicide), use a sputtering target material obtained by oxidizing the above metal material or sputtering using a silicide sintered target material. Can do.

(5)上記した各実施形態では、薄膜抵抗体として、CrSi膜を用いる場合を例として説明したが、他の薄膜抵抗体を用いることもできる。例えば、RuO、TaN、Ta、NiCrを用いることもできる。 (5) In each of the above-described embodiments, the case where a CrSi film is used as the thin film resistor has been described as an example. However, other thin film resistors can also be used. For example, it is also possible to use a RuO 2, TaN, Ta 2 O 3, NiCr.

(6)上記した各実施形態では、CrSi膜3の下に位置する絶縁膜2(図1参照)として、TEOS膜やBPSG等のシリコン酸化膜や、シリコン窒化膜を用いる場合を例として説明したが、絶縁膜2を他の絶縁膜により構成した場合であって、本発明を適用することができる。   (6) In each of the above-described embodiments, the case where a silicon oxide film such as a TEOS film or BPSG or a silicon nitride film is used as the insulating film 2 (see FIG. 1) located under the CrSi film 3 has been described as an example. However, the present invention can be applied to the case where the insulating film 2 is composed of another insulating film.

すなわち、異種絶縁膜同士の界面や、半導体基板とその表面上の絶縁膜との界面で反射し、その反射光と、薄膜抵抗体に直接入射するレーザー光とが干渉することで、薄膜抵抗体の加工エネルギーにばらつきが生じる半導体装置に対して、本発明を適用することができる。この場合、レーザー光の反射が生じる界面よりも、上側に、光吸収膜を形成する。   In other words, the thin film resistor is reflected by interference between the reflected light and the laser beam directly incident on the thin film resistor, which is reflected at the interface between the different types of insulating films or the interface between the semiconductor substrate and the insulating film on the surface. The present invention can be applied to a semiconductor device in which variations in processing energy occur. In this case, a light absorption film is formed above the interface where the laser light is reflected.

(7)半導体基板1としてSOI基板を用いる場合を例として説明したが、SOI基板の代わりに、Si基板やSiC基板等の他の半導体基板を用いることもできる。なお、Si基板が、特許請求の範囲に記載の最表層がシリコンで構成された基板に相当する。   (7) Although the case where an SOI substrate is used as the semiconductor substrate 1 has been described as an example, another semiconductor substrate such as a Si substrate or a SiC substrate can be used instead of the SOI substrate. The Si substrate corresponds to a substrate in which the outermost layer described in the claims is made of silicon.

(8)上記した各実施形態と、特許文献2に記載の技術(薄膜抵抗体よりも下側の絶縁膜の膜厚や、半導体基板としてSOI基板を用いる場合では、基板中の酸化膜の膜厚を制御すること)とを組み合わせることもできる。   (8) Each of the embodiments described above and the technique described in Patent Document 2 (the thickness of the insulating film below the thin film resistor, or the oxide film in the substrate when an SOI substrate is used as the semiconductor substrate) Can also be combined with controlling the thickness).

本発明の第1実施形態における半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態における半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device in 1st Embodiment of this invention. 図1の半導体装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the semiconductor device of FIG. 1. (a)はTiN膜の膜厚の大きさと相対反射率の大きさとの関係を示した図であり、(b)は(a)を測定した試験体の断面図である。(A) is the figure which showed the relationship between the magnitude | size of the film thickness of a TiN film | membrane, and the magnitude | size of a relative reflectance, (b) is sectional drawing of the test body which measured (a). 図4(a)中の相対反射率の大きさと加工エネルギーの大きさとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the magnitude | size of the relative reflectance in Fig.4 (a), and the magnitude | size of processing energy. 本発明の第2実施形態における半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor device in 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…半導体基板、2…絶縁膜、3…CrSi膜、5…絶縁膜、6…TiN膜。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor substrate, 2 ... Insulating film, 3 ... CrSi film, 5 ... Insulating film, 6 ... TiN film.

Claims (5)

半導体基板(1)を用意する工程と、
前記半導体基板(1)の上に第1の絶縁膜(23)を形成する工程と、
前第1の絶縁膜(23)の上に、前記第1の絶縁膜(23)と異なる材料で構成され、前記第1の絶縁膜(23)と屈折率が異なる第2の絶縁膜(24、25、26)を形成する工程と、
前記第2の絶縁膜(24、25、26)の上に薄膜抵抗体(3)を形成する工程と、
前記薄膜抵抗体(3)にレーザー光を照射することで、前記薄膜抵抗体(3)を加工する工程とを有する半導体装置の製造方法において、
前記第1の絶縁膜(23)を形成する工程と薄膜抵抗体(3)を形成する工程との間に、前記第1の絶縁膜(23)の上であって、前記レーザー光が照射される領域に、前記レーザー光を吸収し、かつ、前記第2の絶縁膜よりも前記レーザー光の吸収率が高い光吸収膜(6)を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Preparing a semiconductor substrate (1);
Forming a first insulating film (23) on the semiconductor substrate (1);
On the front first insulating film (23), a second insulating film (24) made of a material different from that of the first insulating film (23) and having a refractive index different from that of the first insulating film (23). , 25, 26),
Forming a thin film resistor (3) on the second insulating film (24, 25, 26);
In the method of manufacturing a semiconductor device, the method includes: processing the thin film resistor (3) by irradiating the thin film resistor (3) with a laser beam.
Between the step of forming the first insulating film (23) and the step of forming the thin film resistor (3), the laser beam is irradiated on the first insulating film (23). Forming a light absorption film (6) that absorbs the laser light and has a higher absorption rate of the laser light than the second insulating film in a region to be manufactured Method.
最表層がシリコンで構成された基板(1)を用意する工程と、
前記基板(1)の上にシリコン窒化膜(23)を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜(23)の上にシリコン酸化膜(24、25、26)を形成する工程と、
前記シリコン酸化膜(24、25、26)の上に薄膜抵抗体(3)を形成する工程と、
前記薄膜抵抗体(3)にレーザー光を照射することで、前記薄膜抵抗体(3)を加工する工程とを有する半導体装置の製造方法において、
前記シリコン窒化膜(23)を形成する工程と前記シリコン酸化膜(24、25、26)を形成する工程との間に、前記シリコン窒化膜(23)の上であって、前記レーザー光が照射される領域に、前記レーザー光を吸収し、かつ、前記シリコン酸化膜よりも前記レーザー光の吸収率が高い光吸収膜(6)を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Providing a substrate (1) having an outermost layer made of silicon;
Forming a silicon nitride film (23) on the substrate (1);
Forming a silicon oxide film (24, 25, 26) on the silicon nitride film (23);
Forming a thin film resistor (3) on the silicon oxide film (24, 25, 26);
In the method of manufacturing a semiconductor device, the method includes: processing the thin film resistor (3) by irradiating the thin film resistor (3) with a laser beam.
The laser beam is irradiated on the silicon nitride film (23) between the step of forming the silicon nitride film (23) and the step of forming the silicon oxide film (24, 25, 26). Forming a light absorption film (6) that absorbs the laser light and has a higher absorption rate of the laser light than the silicon oxide film in a region to be formed .
半導体基板(1)を用意する工程と、
前記半導体基板(1)の上に第1の絶縁膜(24、25、26)を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜(24、25、26)の上に薄膜抵抗体(3)を形成する工程と、
前記薄膜抵抗体(3)にレーザー光を照射することで、前記薄膜抵抗体(3)を加工する工程とを有する半導体装置の製造方法において、
前記半導体基板(1)を用意する工程と前記薄膜抵抗体(3)を形成する工程との間に、前記半導体基板(1)の上であって、前記レーザー光が照射される領域に、前記レーザー光を吸収し、かつ、前記第1の絶縁膜(24、25、26)よりも前記レーザー光の吸収率が高い光吸収膜(6)を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Preparing a semiconductor substrate (1);
Forming a first insulating film (24, 25, 26) on the semiconductor substrate (1);
Forming a thin film resistor (3) on the first insulating film (24, 25, 26);
In the method of manufacturing a semiconductor device, the method includes: processing the thin film resistor (3) by irradiating the thin film resistor (3) with a laser beam.
Between the step of preparing the semiconductor substrate (1) and the step of forming the thin film resistor (3), the region on the semiconductor substrate (1) irradiated with the laser light is A semiconductor device comprising a step of forming a light absorption film (6) that absorbs laser light and has a higher absorption rate of the laser light than the first insulating film (24, 25, 26) Manufacturing method.
最表層がシリコンで構成された基板(1)を用意する工程と、
前記基板(1)の上にシリコン酸化膜(24、25、26)を形成する工程と、
前記シリコン酸化膜(24、25、26)の上に薄膜抵抗体(3)を形成する工程と、
前記薄膜抵抗体(3)にレーザー光を照射することで、前記薄膜抵抗体(3)を加工する工程とを有する半導体装置の製造方法において、
前記基板(1)を用意する工程と前記シリコン酸化膜(24、25、26)を形成する工程との間に、前記基板(1)の上であって、前記レーザー光が照射される領域に、前記レーザー光を吸収し、かつ、前記シリコン酸化膜(24、25、26)よりも前記レーザー光の吸収率が高い光吸収膜(6)を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Providing a substrate (1) having an outermost layer made of silicon;
Forming a silicon oxide film (24, 25, 26) on the substrate (1);
Forming a thin film resistor (3) on the silicon oxide film (24, 25, 26);
In the method of manufacturing a semiconductor device, the method includes: processing the thin film resistor (3) by irradiating the thin film resistor (3) with a laser beam.
Between the step of preparing the substrate (1) and the step of forming the silicon oxide film (24, 25, 26), the region on the substrate (1) where the laser light is irradiated. And a step of forming a light absorption film (6) that absorbs the laser light and has a higher absorption rate of the laser light than the silicon oxide film (24, 25, 26). Manufacturing method.
前記光吸収膜(6)を形成する工程では、前記光吸収膜(6)として、Ti、W、Ta、Cr、Cuのいずれか1つの金属材料、または、前記いずれか1つの金属材料の窒化物、酸化物もしくはケイ素化合物で構成された膜を形成することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。 In the step of forming the light absorption film (6), the light absorption film (6) is made of any one metal material of Ti, W, Ta, Cr, Cu, or nitridation of any one metal material. 5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a film made of an oxide, an oxide, or a silicon compound is formed.
JP2005243768A 2005-08-25 2005-08-25 Semiconductor device manufacturing method Withdrawn JP2007059646A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005243768A JP2007059646A (en) 2005-08-25 2005-08-25 Semiconductor device manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005243768A JP2007059646A (en) 2005-08-25 2005-08-25 Semiconductor device manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007059646A true JP2007059646A (en) 2007-03-08

Family

ID=37922869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005243768A Withdrawn JP2007059646A (en) 2005-08-25 2005-08-25 Semiconductor device manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007059646A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015033740A1 (en) * 2013-09-05 2015-03-12 富士電機株式会社 Silicon carbide semiconductor element and method for manufacturing silicon carbide semiconductor element

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015033740A1 (en) * 2013-09-05 2015-03-12 富士電機株式会社 Silicon carbide semiconductor element and method for manufacturing silicon carbide semiconductor element
JP5885284B2 (en) * 2013-09-05 2016-03-15 富士電機株式会社 Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
JPWO2015033740A1 (en) * 2013-09-05 2017-03-02 富士電機株式会社 Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
US9923062B2 (en) 2013-09-05 2018-03-20 Fuji Electric Co., Ltd. Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing a silicon carbide semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6259151B1 (en) Use of barrier refractive or anti-reflective layer to improve laser trim characteristics of thin film resistors
TWI355710B (en) Device and methodology for reducing effective diel
EP1266405B1 (en) Planarised semiconductor structure including a conductive fuse and process for fabrication thereof
JP2618139B2 (en) Thin film resistor
US6326256B1 (en) Method of producing a laser trimmable thin film resistor in an integrated circuit
JP4936643B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4776199B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JPH0770600B2 (en) How to modify an integrated circuit
US9236344B2 (en) Thin beam deposited fuse
JP5084323B2 (en) Semiconductor device
JP4083441B2 (en) Semiconductor device provided with fuse and fuse cutting method
JP2007059646A (en) Semiconductor device manufacturing method
US6638795B2 (en) Semiconductor device and method of fabricating the same
TWI748226B (en) Photo sensor filtron and methods for forming the same
JP3588612B2 (en) Semiconductor device
JP3948263B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP6655469B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2007201485A (en) Semiconductor integrated circuit device and its manufacturing method
JP4484548B2 (en) Semiconductor device
JP2001077202A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof
US11824079B2 (en) Thin-film resistor (TFR) having a TFR element providing a diffusion barrier for underlying TFR heads
JP4497975B2 (en) Semiconductor device
JP5549049B2 (en) Thin film resistor, semiconductor device, and method of manufacturing thin film resistor
JP2006080282A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
TW465046B (en) Method for manufacturing fuse window

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20070918

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20090612