半导体装置

摘要

本发明提供一种不致损伤Si基板及邻接部分，即可以切断上层配线区域所形成之冗余熔丝(redundancy fuse)的半导体装置。在由Si基板上之层间绝缘膜中所形成的下层配线及该下层配线的上层，经由通孔金属连接Al及Cu等的上层金属配线的半导体装置中，于上层金属配线及同一个配线层上形成前述的冗余熔丝(redundancy fuse)。藉由照射波长为1000~1100nm，光束径D的雷射，来切断熔丝时，熔丝的膜厚T及宽度W，若设计成满足T≦(-0.15(D+2σ)+0.46)exp(2W)(σ为雷射中心与熔丝中心对准精确度)的条件时，即不致损伤Si基板及邻接部分，可以切断上层金属配线及同一个配线层上所形成的熔丝。

主权项

1.一种半导体装置,其系具备藉由照射波长范围在1000nm至1100nm,光束径D的雷射,来切断冗余用熔丝者,其特征为:前述熔丝的膜厚T(m)及宽度W(m)须满足;T≦(-0.15(D+2)+0.46)exp(2W)((m)为雷射中心及熔丝中心的对准精确度)。2.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中(wherein)前述熔丝的膜厚T为400nm以上。3.如申请专利范围第1项之半导体装置,前述熔丝系在最下层之配线层以外的配线层上形成。4.如申请专利范围第3项之半导体装置,前述熔丝系在以金属材料所构成之配线层的同一层上形成,并由与该金属材料相同的材料所构成。5.一种半导体装置,其系具备藉由照射波长范围在600nm以下,光束径D(m)的雷射,来切断冗余用熔丝者,其特征为:前述熔丝的宽度W(m)须满足;W≧D+2((m)为雷射中心及熔丝中心的对准精确度)。6.如申请专利范围第5项之半导体装置,前述熔丝的膜厚T为400nm以上。7.如申请专利范围第5项之半导体装置,前述熔丝系在最下层之配线层以外的配线层上形成。8.如申请专利范围第7项之半导体装置,前述熔丝系在以金属材料所构成之配线层的同一层上形成,并由与该金属材料相同的材料所构成。图式简单说明:第一图A及第一图B,分别为使用下层配线层(lowerwiring layer)及上层配线层(upper wiring layer),显示切断熔丝时,熔丝占有面积(occupation area)的相互关系。第二图为显示雷射对Si吸收系数与波长关系的特性图(characteristic curves)。第三图为显示采用本发明的一种实施型态所构成之半导体装置的剖面图。第四图A及第四图B为显示切断第三图之熔丝时工程的工程剖面图。第五图A及第五图B为显示避免对Si基板(Si substrate)造成雷射照射损伤(laser irradiation damage),需要一定雷射能条件之波长的特性图。第六图A及第六图B为显示使用光束径(beam diameter)分别为2.0m及1.6m,波长为1000nm-1100nm的雷射来切断熔丝时,在Si基板上造成照射损伤的雷射能。第七图为显示切断某种膜厚的熔丝时,至少需要的熔丝宽度。第八图A及第八图B为显示切断熔丝所需的能源与造成Si基板损伤之能源的关系。