JP2007059646A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 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できる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 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を形成する。これにより、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、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の界面で生じていたレーザー光の反射を抑制することができる。この結果、加工エネルギーのばらつきを抑制できる。
【選択図】 図２

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。

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）。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

次に、各構成部について具体的に説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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_２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^２となる。

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。

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。

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）。

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。

次に、本実施形態の主な効果について説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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４．１×１０^４Ｗ／ｍ^２としたスパッタにより、成膜されたものである。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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_２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。

（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_２、ＴａＮ、Ｔａ_２Ｏ_３、ＮｉＣｒを用いることもできる。

（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。

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。

（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。

（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。

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。 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。 図１の半導体装置の斜視図である。 （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。 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。 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。

符号の説明

１…半導体基板、２…絶縁膜、３…ＣｒＳｉ膜、５…絶縁膜、６…ＴｉＮ膜。

Claims (5)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。

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