半导体集成电路制造技术

一种半导体集成电路，其特征在于： 具备：在半导体衬底的主表面一侧形成的布线构件；与上述布线构件连接且具有规定的厚度的熔断性构件；覆盖上述熔断性构件的底面和侧面的光吸收构件；以及埋置上述布线构件、上述熔断性构件和上述光吸收构件的绝缘构件，上述光吸收构件的复介电常数与上述熔断性构件的复介电常数相比，具有实数项的绝对值小而虚数项大的值。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体集成电路，特别是涉及具备能使用先进行熔断的熔断器的半导体集成电路。
技术介绍
近年来，以DRAM(动态随机存取存储器)或SRAM(静态随机存取存储器)为代表的半导体集成电路的集成度得到了飞跃的提高，由于在制造工序中产生的不能预测的缺陷的缘故，成品率的下降是不能避免的。作为避免这一点的方法，通过在电路内预先设置冗余电路并将主存储单元中的缺陷存储单元置换为备用存储单元以使芯片整体成为合格品的方法正在实现实用化。该方法的一种是激光熔断。在激光熔断中，最一般地使用熔断器作为将主存储器转换为备用存储器用的元件。图13(a)是从正上方看现有的以铝为主要成分的熔断器的图，图13(b)表示其剖面B-B’。图中，2是位于金属构件3与硅衬底1之间的层间绝缘膜，4是在金属构件3的上方配置的钝化膜，这些绝缘膜由硅的氧化物或氮化物等来形成。金属构件3由铝铜构成，其上表面和下表面被由Ti、TiN等的材料构成的阻挡金属层9(上表面兼作防止反射膜)覆盖。用金属构件3和阻挡金属层9构成了熔断器。在激光熔断中，一般使用波长属于1.0μm至1.4μm的红外线区域的激光。如果对金属构件3照射激光5，则覆盖上下的阻挡金属层9内的覆盖金属构件3的上表面的阻挡金属构件9a(防止反射膜)主要吸收激光5的能量。吸收了激光5的阻挡金属构件9a急剧地升温，利用来自阻挡金属层9的热传导来加热金属构件3。如果金属构件3被加热，则从固体经液体急剧地变化为气体，利用此时产生的急剧的压力变化来吹散钝化膜4。同时金属构件3被熔断，由此结束了熔断现象。关于金属构件3的熔断现象，在特开2000-208635号公报中进行了详细的叙述。在半导体集成电路中要求驱动的高速化及系统的单片化，所使用的布线构件的低电阻化和芯片的多层结构化正在得到进展。从布线的低电阻化的观点来看，铜布线正在实现实用化以代替现有的铝布线。作为这样的半导体集成电路的材料和结构上的变化对激光熔断产生的影响，可举出以下的几点。首先，伴随芯片的多层结构化，要求在尽可能位于上层的布线层中形成熔断器。对于位于芯片上层部的布线层来说，为了兼顾缩小布线间距和提高工作频率，降低电阻是必须的事项，其结果是增加膜厚。因此，将位于上层的布线层作为熔断层来使用这一点不仅意味着将熔断材料变更为铜，而且意味着增加熔断器的膜厚。增加熔断器的膜厚意味着激光朝向熔断器的传递效率的下降，使激光熔断变得困难。另一方面，在例如用镶嵌法形成的铜熔断器中，与将铝布线层作成熔断器的情况不同，出于工艺上的考虑，成为用阻挡金属层覆盖铜构件的3面(2侧面和底面)的结构。即，在通常的铜熔断器中，没有在金属构件3的上表面上形成阻挡金属构件9a。因而，在现有的铜熔断器中，由于为了激光熔断而照射的激光的大部分被熔断器的表面的铜反射，故只要使用红外线区域的波长的激光，就难以可靠地进行激光熔断。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述那样的问题而进行的，其目的在于提供即使在考虑使用位于芯片的上层部的铜布线层作为熔断层来使用的情况下也能可靠地用具有红外线区域的波长的激光对熔断器进行激光熔断的半导体集成电路。本专利技术中的半导体集成电路具备在半导体衬底的主表面一侧形成的布线构件；与布线构件连接且具有规定的厚度的熔断性构件；覆盖熔断性构件的底面和侧面的光吸收构件；以及埋置布线构件、熔断性构件和光吸收构件的绝缘构件，光吸收构件的复介电常数与熔断性构件的复介电常数相比，具有实数项的绝对值小而虚数项大的值。此外，布线构件与熔断性构件同样地具有覆盖底面和侧面的光吸收构件。此外，熔断性构件由以铜为主要成分的金属构成。此外，光吸收构件包括氮化钽或氮化钛。此外，熔断性构件的厚度比与该熔断性构件为同一层中形成的布线构件的厚度薄。本专利技术中的半导体集成电路具备在半导体衬底的主表面一侧形成的布线构件；与布线构件连接且具有规定的厚度的熔断性构件；覆盖熔断性构件的底面和侧面的阻挡构件；覆盖阻挡构件的至少侧面部分的光吸收构件；以及埋置布线构件、熔断性构件、阻挡构件和光吸收构件的绝缘构件，光吸收构件的复介电常数与熔断性构件的复介电常数相比，具有实数项的绝对值小而虚数项大的值。此外，布线构件与熔断性构件同样地具有覆盖底面和侧面的阻挡构件以及覆盖阻挡构件的至少侧面部分的光吸收构件。此外，熔断性构件由以铜为主要成分的金属构成。此外，光吸收构件包括氮化钽、氮化钨或氮化钛。此外，光吸收构件的厚度为熔断性构件的熔断中使用的光显示出最大吸收效率的厚度的50％以上至300％以下。此外，光吸收构件的高度以熔断性构件的熔断中使用的光的半波长的整数倍为中心处于光的半波长的正负37％以内。此外，绝缘构件具有以与熔断性构件大致相同的高度形成的第1绝缘膜和覆盖第1绝缘膜的第2绝缘膜。此外，在熔断性构件的底面的主表面一侧形成了其折射率比第2绝缘膜的折射率高的反射膜层。此外，阻挡构件包括氮化钽或氮化钛。此外，熔断性构件的厚度比与该熔断性构件为同一层中形成的布线构件的厚度薄。本专利技术中的半导体集成电路具备在半导体衬底的主表面一侧形成的布线构件；与布线构件连接且具有规定的厚度的熔断性构件；覆盖熔断性构件的底面和侧面的光吸收构件；以及埋置布线构件、熔断性构件和光吸收构件的绝缘构件，光吸收构件的复介电常数与熔断性构件的复介电常数相比，具有实数项的绝对值小而虚数项大的值，由此，对熔断性构件进行激光熔断变得容易。此外，布线构件与熔断性构件同样地具有覆盖底面和侧面的光吸收构件而构成，由此，可容易地进行布线构件和熔断性构件的制造。此外，熔断性构件由以铜为主要成分的金属构成，由此，可谋求熔断性构件的低电阻化。此外，光吸收构件包括氮化钽或氮化钛，由此，可省略阻挡构件。此外，熔断性构件的厚度比与该熔断性构件为同一层中形成的布线构件的厚度薄，由此，即使增加布线构件的膜厚，也能容易地对熔断性构件进行激光熔断。本专利技术中的半导体集成电路具备在半导体衬底的主表面一侧形成的布线构件；与布线构件连接且具有规定的厚度的熔断性构件；覆盖熔断性构件的底面和侧面的阻挡构件；覆盖阻挡构件的至少侧面部分的光吸收构件，阻挡构件覆盖熔断性构件；以及埋置布线构件、熔断性构件、阻挡构件和光吸收构件的绝缘构件，光吸收构件的复介电常数与熔断性构件的复介电常数相比，具有实数项的绝对值小而虚数项大的值，由此，对熔断性构件进行激光熔断变得容易。此外，布线构件与熔断性构件同样地具有覆盖底面和侧面的阻挡构件以及覆盖阻挡构件的至少侧面部分的光吸收构件而构成，由此，可容易地进行熔断性构件和光吸收构件的制造。此外，熔断性构件由以铜为主要成分的金属构成，由此，可谋求熔断性构件的低电阻化。此外，光吸收构件包括氮化钽、氮化钨或氮化钛，由此，对熔断性构件进行激光熔断变得容易。此外，光吸收构件的厚度为熔断性构件的熔断中使用的光显示出最大吸收效率的厚度的50％以上至300％以下，由此，对熔断性构件进行激光熔断变得更加容易。此外，光吸收构件的高度以熔断性构件的熔断中使用的光的半波长的整数倍为中心处于光的半波长的正负37％以内，由此，对熔断性构件进行激光熔断变得更容易。此外，绝缘构件具有以与熔断性构件大致相同的高度形成的第1绝缘膜和覆盖第1绝缘膜的第2绝缘膜，由此，可利用镶嵌法形成熔断性构件。此外，在熔断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体集成电路，其特征在于具备在半导体衬底的主表面一侧形成的布线构件；与上述布线构件连接且具有规定的厚度的熔断性构件；覆盖上述熔断性构件的底面和侧面的光吸收构件；以及埋置上述布线构件、上述熔断性构件和上述光吸收构件的绝缘构件，上述光吸收构件的复介电常数与上述熔断性构件的复介电常数相比，具有实数项的绝对值小而虚数项大的值。2.如权利要求1中所述的半导体集成电路，其特征在于布线构件与熔断性构件同样地具有覆盖底面和侧面的光吸收构件。3.如权利要求1或2中所述的半导体集成电路，其特征在于熔断性构件由以铜为主要成分的金属构成。4.如权利要求1～3中的任一项所述的半导体集成电路，其特征在于光吸收构件包括氮化钽或氮化钛。5.如权利要求1～4中的任一项所述的半导体集成电路，其特征在于熔断性构件的厚度比与该熔断性构件在同一层中形成的布线构件的厚度薄。6.一种半导体集成电路，其特征在于具备在半导体衬底的主表面一侧形成的布线构件；与上述布线构件连接且具有规定的厚度的熔断性构件；覆盖上述熔断性构件的底面和侧面的阻挡构件；覆盖阻挡构件的至少侧面部分的光吸收构件；以及埋置上述布线构件、上述熔断性构件、上述阻挡构件和上述光吸收构件的绝缘构件，上述光吸收构件的复介电常数与上述熔断性构件的复介电常数相比，具有实数项的绝对值小而虚数项大的值。7.如权利要求6中所述的半导体集成电路，其特征在于布线构件与熔断性构件同样地具有覆盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：河野和史，岩本猛，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：