JP2000357743A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的安価な装置を用いて、冗長ヒューズ上
の絶縁膜の膜厚が正確に制御され信頼性の高い半導体装
置を実現する。 【解決手段】 最上層メタル配線をパターニングして冗
長ヒューズ部11およびボンディングパッド部12を形
成した後、プラズマCVD法によりp−TEOS膜13
を堆積し、プラズマCVD法によりp−SiN膜14を
堆積する。p−SiN膜14、p−TEOS膜13をエ
ッチングしてパッド開口部15を形成した後、開口部1
6,17を設けたポリイミド膜18を形成する。次に、
比較的安価なプラズマエッチング装置を用いて、開口部
16,17のp−SiN膜14をエッチングする。この
とき、p−SiN膜14の選択性が高く、冗長ヒューズ
部11上のp−TEOS膜13をほぼ成膜時の膜厚に維
持できる。
の絶縁膜の膜厚が正確に制御され信頼性の高い半導体装
置を実現する。 【解決手段】 最上層メタル配線をパターニングして冗
長ヒューズ部11およびボンディングパッド部12を形
成した後、プラズマCVD法によりp−TEOS膜13
を堆積し、プラズマCVD法によりp−SiN膜14を
堆積する。p−SiN膜14、p−TEOS膜13をエ
ッチングしてパッド開口部15を形成した後、開口部1
6,17を設けたポリイミド膜18を形成する。次に、
比較的安価なプラズマエッチング装置を用いて、開口部
16,17のp−SiN膜14をエッチングする。この
とき、p−SiN膜14の選択性が高く、冗長ヒューズ
部11上のp−TEOS膜13をほぼ成膜時の膜厚に維
持できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、大容量半導体メモ
リー装置やシステムLSIなどの超高集積化された半導
体装置およびその製造方法に関するものである。
リー装置やシステムLSIなどの超高集積化された半導
体装置およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置およびその製造方法は
電子機器のデジタル化のためのキーテクノロジーとして
注目されている。従来の半導体装置およびその製造方法
は特開平7−202002号公報に記載されたものが知
られている。
電子機器のデジタル化のためのキーテクノロジーとして
注目されている。従来の半導体装置およびその製造方法
は特開平7−202002号公報に記載されたものが知
られている。
【0003】以下図面を参照しながら、上記した従来の
半導体装置およびその製造方法の一例について説明す
る。図5は従来の半導体装置の断面構造図を示すもので
ある。図5において、51はシリコン基板、52,5
4,56はシリコン酸化膜、53は冗長ヒューズ部、5
5はシリコン窒化膜、57は開口部である。
半導体装置およびその製造方法の一例について説明す
る。図5は従来の半導体装置の断面構造図を示すもので
ある。図5において、51はシリコン基板、52,5
4,56はシリコン酸化膜、53は冗長ヒューズ部、5
5はシリコン窒化膜、57は開口部である。
【0004】この従来の半導体装置は、シリコン基板5
1上に、シリコン酸化膜52,配線層がパターニングさ
れた冗長ヒューズ部53,シリコン酸化膜54,パター
ニングされたシリコン窒化膜55,シリコン酸化膜56
が順番に形成されている。この半導体装置の製造におい
て、パターニングされたシリコン窒化膜55上にシリコ
ン酸化膜56を形成した後、フォトレジスト(図示せ
ず)を用いてシリコン酸化膜56をエッチングして開口
部57を形成するが、その際、シリコン窒化膜55をエ
ッチングストッパとしてエッチングする。こうすること
により、冗長ヒューズ部53上の絶縁膜の膜厚は、シリ
コン酸化膜54の膜厚とシリコン窒化膜55の膜厚のみ
で決定され、比較的正確に冗長ヒューズ部53上の膜厚
制御を行うことが出来た。
1上に、シリコン酸化膜52,配線層がパターニングさ
れた冗長ヒューズ部53,シリコン酸化膜54,パター
ニングされたシリコン窒化膜55,シリコン酸化膜56
が順番に形成されている。この半導体装置の製造におい
て、パターニングされたシリコン窒化膜55上にシリコ
ン酸化膜56を形成した後、フォトレジスト(図示せ
ず)を用いてシリコン酸化膜56をエッチングして開口
部57を形成するが、その際、シリコン窒化膜55をエ
ッチングストッパとしてエッチングする。こうすること
により、冗長ヒューズ部53上の絶縁膜の膜厚は、シリ
コン酸化膜54の膜厚とシリコン窒化膜55の膜厚のみ
で決定され、比較的正確に冗長ヒューズ部53上の膜厚
制御を行うことが出来た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、シリコン酸化膜56のエッチングをシリコ
ン窒化膜55で止めるというエッチング技術が必要であ
る。このエッチング技術は非常にプロセスマージンが狭
く、用いる設備も非常に高価なものが必要であり、特別
な有毒ガス除外装置が必要であるという問題点を有して
いた。
の構成では、シリコン酸化膜56のエッチングをシリコ
ン窒化膜55で止めるというエッチング技術が必要であ
る。このエッチング技術は非常にプロセスマージンが狭
く、用いる設備も非常に高価なものが必要であり、特別
な有毒ガス除外装置が必要であるという問題点を有して
いた。
【0006】本発明は上記問題点に鑑み、比較的安価な
装置を用いて、冗長ヒューズ上の絶縁膜の膜厚が正確に
制御された信頼性の高い半導体装置およびその製造方法
を提供するものである。
装置を用いて、冗長ヒューズ上の絶縁膜の膜厚が正確に
制御された信頼性の高い半導体装置およびその製造方法
を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の半導体装
置は、レーザー切断方式のヒューズ部が最上層メタル配
線で形成された冗長回路を有する半導体装置であって、
最上層メタル配線を覆う保護膜として、最上層メタル配
線上に形成されたプラズマエッチングされにくい絶縁膜
と、プラズマエッチングされにくい絶縁膜上に形成され
たプラズマエッチングされやすい絶縁膜とを設けたこと
を特徴とする。
置は、レーザー切断方式のヒューズ部が最上層メタル配
線で形成された冗長回路を有する半導体装置であって、
最上層メタル配線を覆う保護膜として、最上層メタル配
線上に形成されたプラズマエッチングされにくい絶縁膜
と、プラズマエッチングされにくい絶縁膜上に形成され
たプラズマエッチングされやすい絶縁膜とを設けたこと
を特徴とする。
【0008】請求項2記載の半導体装置は、請求項1記
載の半導体装置において、最上層メタル配線で形成され
たヒューズ部上は、プラズマエッチングされにくい絶縁
膜のみが形成され、プラズマエッチングされやすい絶縁
膜が除去された開口部を有したことを特徴とする。
載の半導体装置において、最上層メタル配線で形成され
たヒューズ部上は、プラズマエッチングされにくい絶縁
膜のみが形成され、プラズマエッチングされやすい絶縁
膜が除去された開口部を有したことを特徴とする。
【0009】請求項3記載の半導体装置は、請求項2記
載の半導体装置において、最上層メタル配線のボンディ
ングパッド部およびその周辺領域にプラズマエッチング
されやすい絶縁膜が除去された開口部を有し、ボンディ
ングパッド部上にプラズマエッチングされにくい絶縁膜
が除去された開口部を有するとともに、プラズマエッチ
ングされやすい絶縁膜上にのみポリイミド膜が形成され
たことを特徴とする。
載の半導体装置において、最上層メタル配線のボンディ
ングパッド部およびその周辺領域にプラズマエッチング
されやすい絶縁膜が除去された開口部を有し、ボンディ
ングパッド部上にプラズマエッチングされにくい絶縁膜
が除去された開口部を有するとともに、プラズマエッチ
ングされやすい絶縁膜上にのみポリイミド膜が形成され
たことを特徴とする。
【0010】請求項4記載の半導体装置は、請求項2記
載の半導体装置において、最上層メタル配線のボンディ
ングパッド部上は、プラズマエッチングされやすい絶縁
膜とプラズマエッチングされにくい絶縁膜とが同じ領域
で除去された開口部を有したことを特徴とする。
載の半導体装置において、最上層メタル配線のボンディ
ングパッド部上は、プラズマエッチングされやすい絶縁
膜とプラズマエッチングされにくい絶縁膜とが同じ領域
で除去された開口部を有したことを特徴とする。
【0011】請求項5記載の半導体装置は、請求項1,
2,3または4記載の半導体装置において、プラズマエ
ッチングされやすい絶縁膜がシリコン窒化膜であり、プ
ラズマエッチングされにくい絶縁膜がシリコン酸化膜で
あることを特徴とする。
2,3または4記載の半導体装置において、プラズマエ
ッチングされやすい絶縁膜がシリコン窒化膜であり、プ
ラズマエッチングされにくい絶縁膜がシリコン酸化膜で
あることを特徴とする。
【0012】請求項6記載の半導体装置は、請求項1,
2,3または4記載の半導体装置において、プラズマエ
ッチングされやすい絶縁膜がステップカバレージが相対
的に悪い膜であり、プラズマエッチングされにくい絶縁
膜がステップカバレージが相対的に良い膜であることを
特徴とする。
2,3または4記載の半導体装置において、プラズマエ
ッチングされやすい絶縁膜がステップカバレージが相対
的に悪い膜であり、プラズマエッチングされにくい絶縁
膜がステップカバレージが相対的に良い膜であることを
特徴とする。
【0013】請求項7記載の半導体装置の製造方法は、
レーザー切断方式のヒューズ部が最上層メタル配線で形
成された冗長回路を有する半導体装置の製造方法であっ
て、最上層メタル配線形成後にプラズマエッチングされ
にくい絶縁膜を形成する工程と、プラズマエッチングさ
れにくい絶縁膜上にプラズマエッチングされやすい絶縁
膜を形成する工程と、最上層メタル配線のボンディング
パッド部上部のプラズマエッチングされやすい絶縁膜お
よびプラズマエッチングされにくい絶縁膜をエッチング
する工程と、ボンディングパッド部およびその周辺領域
上とヒューズ部上とに開口を有するチップコートのため
のポリイミド膜を形成する工程と、ポリイミド膜をマス
クにしてプラズマエッチングされやすい絶縁膜をプラズ
マエッチングする工程とを含むことを特徴とする。
レーザー切断方式のヒューズ部が最上層メタル配線で形
成された冗長回路を有する半導体装置の製造方法であっ
て、最上層メタル配線形成後にプラズマエッチングされ
にくい絶縁膜を形成する工程と、プラズマエッチングさ
れにくい絶縁膜上にプラズマエッチングされやすい絶縁
膜を形成する工程と、最上層メタル配線のボンディング
パッド部上部のプラズマエッチングされやすい絶縁膜お
よびプラズマエッチングされにくい絶縁膜をエッチング
する工程と、ボンディングパッド部およびその周辺領域
上とヒューズ部上とに開口を有するチップコートのため
のポリイミド膜を形成する工程と、ポリイミド膜をマス
クにしてプラズマエッチングされやすい絶縁膜をプラズ
マエッチングする工程とを含むことを特徴とする。
【0014】請求項8記載の半導体装置の製造方法は、
レーザー切断方式のヒューズ部が最上層メタル配線で形
成された冗長回路を有する半導体装置の製造方法であっ
て、最上層メタル配線形成後にプラズマエッチングされ
にくい絶縁膜を形成する工程と、プラズマエッチングさ
れにくい絶縁膜上にプラズマエッチングされやすい絶縁
膜を形成する工程と、最上層メタル配線のボンディング
パッド部上部のプラズマエッチングされやすい絶縁膜お
よびプラズマエッチングされにくい絶縁膜をエッチング
する工程と、ヒューズ部上のプラズマエッチングされや
すい絶縁膜をプラズマエッチングする工程とを含むこと
を特徴とする。
レーザー切断方式のヒューズ部が最上層メタル配線で形
成された冗長回路を有する半導体装置の製造方法であっ
て、最上層メタル配線形成後にプラズマエッチングされ
にくい絶縁膜を形成する工程と、プラズマエッチングさ
れにくい絶縁膜上にプラズマエッチングされやすい絶縁
膜を形成する工程と、最上層メタル配線のボンディング
パッド部上部のプラズマエッチングされやすい絶縁膜お
よびプラズマエッチングされにくい絶縁膜をエッチング
する工程と、ヒューズ部上のプラズマエッチングされや
すい絶縁膜をプラズマエッチングする工程とを含むこと
を特徴とする。
【0015】請求項9記載の半導体装置の製造方法は、
請求項7または8記載の半導体装置の製造方法におい
て、プラズマエッチングされやすい絶縁膜がシリコン窒
化膜であり、プラズマエッチングされにくい絶縁膜がシ
リコン酸化膜であることを特徴とする。
請求項7または8記載の半導体装置の製造方法におい
て、プラズマエッチングされやすい絶縁膜がシリコン窒
化膜であり、プラズマエッチングされにくい絶縁膜がシ
リコン酸化膜であることを特徴とする。
【0016】請求項10記載の半導体装置の製造方法
は、請求項7または8記載の半導体装置の製造方法にお
いて、プラズマエッチングされやすい絶縁膜がステップ
カバレージが相対的に悪い膜であり、プラズマエッチン
グされにくい絶縁膜がステップカバレージが相対的に良
い膜であることを特徴とする。
は、請求項7または8記載の半導体装置の製造方法にお
いて、プラズマエッチングされやすい絶縁膜がステップ
カバレージが相対的に悪い膜であり、プラズマエッチン
グされにくい絶縁膜がステップカバレージが相対的に良
い膜であることを特徴とする。
【0017】本発明によれば、最上層メタル配線でヒュ
ーズ部を形成し、最上層メタル配線の保護膜を、最上層
メタル配線を覆いプラズマエッチングされにくい絶縁膜
と、その上に設けられプラズマエッチングされやすい絶
縁膜とで形成しているため、プラズマエッチングにより
ヒューズ部上のプラズマエッチングされやすい絶縁膜を
開口する際に、その選択性が高く、ヒューズ部上のプラ
ズマエッチングされにくい絶縁膜はほぼ成膜時の膜厚を
維持でき、ヒューズ部上の絶縁膜の膜厚を正確に制御す
ることができ、信頼性の高い半導体装置を実現できる。
また、ヒューズ部上のプラズマエッチングされやすい絶
縁膜のエッチングは比較的安価なプラズマエッチング装
置で行うことができ、従来のように非常に高価な設備や
有毒ガス除外装置を用いる必要もない。
ーズ部を形成し、最上層メタル配線の保護膜を、最上層
メタル配線を覆いプラズマエッチングされにくい絶縁膜
と、その上に設けられプラズマエッチングされやすい絶
縁膜とで形成しているため、プラズマエッチングにより
ヒューズ部上のプラズマエッチングされやすい絶縁膜を
開口する際に、その選択性が高く、ヒューズ部上のプラ
ズマエッチングされにくい絶縁膜はほぼ成膜時の膜厚を
維持でき、ヒューズ部上の絶縁膜の膜厚を正確に制御す
ることができ、信頼性の高い半導体装置を実現できる。
また、ヒューズ部上のプラズマエッチングされやすい絶
縁膜のエッチングは比較的安価なプラズマエッチング装
置で行うことができ、従来のように非常に高価な設備や
有毒ガス除外装置を用いる必要もない。
【0018】また、プラズマエッチングされやすい絶縁
膜としてはシリコン窒化膜、プラズマエッチングされに
くい絶縁膜としてはシリコン酸化膜を用いることができ
る。また、プラズマエッチングされにくい絶縁膜にステ
ップカバレージが良い膜を用いることにより最上層メタ
ル配線に対する高い耐水性を得ることが出来る。
膜としてはシリコン窒化膜、プラズマエッチングされに
くい絶縁膜としてはシリコン酸化膜を用いることができ
る。また、プラズマエッチングされにくい絶縁膜にステ
ップカバレージが良い膜を用いることにより最上層メタ
ル配線に対する高い耐水性を得ることが出来る。
【0019】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態
の半導体装置は、レーザー切断方式のヒューズ部(以下
「冗長ヒューズ部」という)が最上層メタル配線で形成
された冗長回路を有する半導体装置である。
て、図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態
の半導体装置は、レーザー切断方式のヒューズ部(以下
「冗長ヒューズ部」という)が最上層メタル配線で形成
された冗長回路を有する半導体装置である。
【0020】(第1の実施の形態)図1は本発明の第1
の実施の形態における半導体装置の断面構造図である。
図1において、11は最上層メタル配線で形成された冗
長ヒューズ部、12は最上層メタル配線で形成されたボ
ンディングパッド部、13は例えば膜厚300nmのp
−TEOS膜(プラズマエッチングされにくい絶縁膜で
あり、シリコン酸化膜)、14は例えば膜厚700nm
のp−SiN膜(プラズマエッチングされやすい絶縁
膜)、18は例えば膜厚6μmのチップコートのための
ポリイミド膜であり、15はボンディングパッド部12
上のパッド開口部、16は冗長ヒューズ部11上の開口
部、17はボンディングパッド部12およびその周辺領
域に形成された開口部である。図1では、最上層メタル
配線より下部の半導体基板を含む構成については図示し
ていない。なお、p−TEOS膜はプラズマCVD法に
より形成されたTEOS膜であり、p−SiN膜はプラ
ズマCVD法により形成されたSiN膜である。
の実施の形態における半導体装置の断面構造図である。
図1において、11は最上層メタル配線で形成された冗
長ヒューズ部、12は最上層メタル配線で形成されたボ
ンディングパッド部、13は例えば膜厚300nmのp
−TEOS膜(プラズマエッチングされにくい絶縁膜で
あり、シリコン酸化膜)、14は例えば膜厚700nm
のp−SiN膜(プラズマエッチングされやすい絶縁
膜)、18は例えば膜厚6μmのチップコートのための
ポリイミド膜であり、15はボンディングパッド部12
上のパッド開口部、16は冗長ヒューズ部11上の開口
部、17はボンディングパッド部12およびその周辺領
域に形成された開口部である。図1では、最上層メタル
配線より下部の半導体基板を含む構成については図示し
ていない。なお、p−TEOS膜はプラズマCVD法に
より形成されたTEOS膜であり、p−SiN膜はプラ
ズマCVD法により形成されたSiN膜である。
【0021】本実施の形態の半導体装置は、最上層メタ
ル配線の保護膜として、最上層メタル配線を覆うp−T
EOS膜13と、その上にp−SiN膜14とが形成さ
れている。p−SiN膜14上にはチップコートのため
のポリイミド膜18が形成されている。そして、最上層
メタル配線で形成された冗長ヒューズ部11上は、p−
TEOS膜13のみが形成され、ポリイミド膜18およ
びp−SiN膜14は開口されている(開口部16)。
また、最上層メタル配線で形成されたボンディングパッ
ド部12およびその周辺領域は、ポリイミド膜18およ
びp−SiN膜14が開口され(開口部17)、ボンデ
ィングパッド部12上はp−TEOS膜13が開口され
ている(パッド開口部15)。
ル配線の保護膜として、最上層メタル配線を覆うp−T
EOS膜13と、その上にp−SiN膜14とが形成さ
れている。p−SiN膜14上にはチップコートのため
のポリイミド膜18が形成されている。そして、最上層
メタル配線で形成された冗長ヒューズ部11上は、p−
TEOS膜13のみが形成され、ポリイミド膜18およ
びp−SiN膜14は開口されている(開口部16)。
また、最上層メタル配線で形成されたボンディングパッ
ド部12およびその周辺領域は、ポリイミド膜18およ
びp−SiN膜14が開口され(開口部17)、ボンデ
ィングパッド部12上はp−TEOS膜13が開口され
ている(パッド開口部15)。
【0022】以上のように構成された本実施の形態にお
ける半導体装置の製造方法について、図2を用いて説明
する。図2は図1の半導体装置の製造方法を示す工程断
面図である。
ける半導体装置の製造方法について、図2を用いて説明
する。図2は図1の半導体装置の製造方法を示す工程断
面図である。
【0023】図2(a)に示すように、最上層メタル配
線を堆積した後、パターニングを施すことにより冗長ヒ
ューズ部11およびボンディングパッド部12を形成す
る。その後、プラズマCVD法により300nmのp−
TEOS膜13を堆積し、次にプラズマCVD法により
700nmのp−SiN膜14を堆積する。
線を堆積した後、パターニングを施すことにより冗長ヒ
ューズ部11およびボンディングパッド部12を形成す
る。その後、プラズマCVD法により300nmのp−
TEOS膜13を堆積し、次にプラズマCVD法により
700nmのp−SiN膜14を堆積する。
【0024】次に図2(b)に示すように、フォトレジ
ストを用いてボンディングパッド部12上にのみ開口部
を持つレジストパターン(図示せず)を形成し、それを
マスクとしてp−SiN膜14、p−TEOS膜13を
エッチングしてパッド開口部15を形成し、レジストを
除去する。パッド開口部15は異方性の強いエッチング
例えばRIE(Reactive Ion Etching)法により形成す
る。
ストを用いてボンディングパッド部12上にのみ開口部
を持つレジストパターン(図示せず)を形成し、それを
マスクとしてp−SiN膜14、p−TEOS膜13を
エッチングしてパッド開口部15を形成し、レジストを
除去する。パッド開口部15は異方性の強いエッチング
例えばRIE(Reactive Ion Etching)法により形成す
る。
【0025】次に図2(c)に示すように、6μmのポ
リイミド膜18を形成し、リソグラフィによりポリイミ
ド膜18に開口部16,17を設ける。開口部16は冗
長ヒューズ部11上に設け、開口部17はパッド開口部
15およびその周辺領域に設ける。
リイミド膜18を形成し、リソグラフィによりポリイミ
ド膜18に開口部16,17を設ける。開口部16は冗
長ヒューズ部11上に設け、開口部17はパッド開口部
15およびその周辺領域に設ける。
【0026】最後に図2(d)に示すように、プラズマ
エッチングを行うことにより開口部16,17のp−S
iN膜14をエッチングする。この時のプラズマエッチ
ングの条件は例えば次のようなものである。
エッチングを行うことにより開口部16,17のp−S
iN膜14をエッチングする。この時のプラズマエッチ
ングの条件は例えば次のようなものである。
【0027】エッチング装置:マイクロ波ダウンフロー
方式によるエッチング装置 トータルガス圧:0.44torr CF4 ガス分圧:0.2torr O2 ガス分圧:0.14torr N2 ガス分圧:0.10torr マイクロ波電力:1.3kW この条件のとき、p−SiN膜14/p−TEOS膜1
3の選択比は10以上の選択比が得られる。これにより
下地のp−TEOS膜13はほとんどエッチングされる
ことなく元の膜厚である300nmをほぼ維持すること
が出来る。この膜厚は下地の冗長ヒューズ部11を安定
して切断できる膜厚である。
方式によるエッチング装置 トータルガス圧:0.44torr CF4 ガス分圧:0.2torr O2 ガス分圧:0.14torr N2 ガス分圧:0.10torr マイクロ波電力:1.3kW この条件のとき、p−SiN膜14/p−TEOS膜1
3の選択比は10以上の選択比が得られる。これにより
下地のp−TEOS膜13はほとんどエッチングされる
ことなく元の膜厚である300nmをほぼ維持すること
が出来る。この膜厚は下地の冗長ヒューズ部11を安定
して切断できる膜厚である。
【0028】またこのときのエッチング方法は、マイク
ロ波ダウンフロー方式でなくても平行平板型のプラズマ
エッチング方式やカソードカップリングのRIE方式な
ど他のプラズマエッチング方式でも十分な選択比を得る
ことが出来る。さらに、マイクロ波ダウンフロー方式の
プラズマエッチング装置は比較的構造が単純なため、他
のプラズマエッチング装置に比べて市販価格は半額以下
と安価である。
ロ波ダウンフロー方式でなくても平行平板型のプラズマ
エッチング方式やカソードカップリングのRIE方式な
ど他のプラズマエッチング方式でも十分な選択比を得る
ことが出来る。さらに、マイクロ波ダウンフロー方式の
プラズマエッチング装置は比較的構造が単純なため、他
のプラズマエッチング装置に比べて市販価格は半額以下
と安価である。
【0029】以上のように本実施の形態によれば、最上
層メタル配線で冗長ヒューズ部11を形成し、最上層メ
タル配線の保護膜を、最上層メタル配線を覆いプラズマ
エッチングされにくいp−TEOS膜13と、その上に
設けられプラズマエッチングされやすいp−SiN膜1
4とで形成しているため、プラズマエッチングにより冗
長ヒューズ部11上のp−SiN膜14を開口する際
に、p−SiN膜14の選択性が高く、冗長ヒューズ部
11上のp−TEOS膜13はほぼ成膜時の膜厚を維持
でき、冗長ヒューズ部11上の絶縁膜(p−TEOS膜
13)の膜厚を正確に制御することができ、信頼性の高
い半導体装置を実現できる。
層メタル配線で冗長ヒューズ部11を形成し、最上層メ
タル配線の保護膜を、最上層メタル配線を覆いプラズマ
エッチングされにくいp−TEOS膜13と、その上に
設けられプラズマエッチングされやすいp−SiN膜1
4とで形成しているため、プラズマエッチングにより冗
長ヒューズ部11上のp−SiN膜14を開口する際
に、p−SiN膜14の選択性が高く、冗長ヒューズ部
11上のp−TEOS膜13はほぼ成膜時の膜厚を維持
でき、冗長ヒューズ部11上の絶縁膜(p−TEOS膜
13)の膜厚を正確に制御することができ、信頼性の高
い半導体装置を実現できる。
【0030】また、冗長ヒューズ部11上のp−SiN
膜14のエッチングは比較的安価なプラズマエッチング
装置で行うことができ、従来のように非常に高価な設備
や有毒ガス除外装置を用いる必要もない。さらに、前述
したようにマイクロ波ダウンフロー方式のプラズマエッ
チング装置であれば、より安価である。
膜14のエッチングは比較的安価なプラズマエッチング
装置で行うことができ、従来のように非常に高価な設備
や有毒ガス除外装置を用いる必要もない。さらに、前述
したようにマイクロ波ダウンフロー方式のプラズマエッ
チング装置であれば、より安価である。
【0031】(第2の実施の形態)図3は本発明の第2
の実施の形態における半導体装置の断面構造図である。
図3において、31は最上層メタル配線で形成された冗
長ヒューズ部、32は同じく最上層メタル配線で形成さ
れたボンディングパッド部、33は例えば膜厚300n
mのp−TEOS膜(プラズマエッチングされにくい絶
縁膜)、34は例えば膜厚700nmのp−SiN膜
(プラズマエッチングされやすい絶縁膜)、35はボン
ディングパッド部32上のパッド開口部、36は冗長ヒ
ューズ部31上の開口部である。図3でも、最上層メタ
ル配線より下部の半導体基板を含む構成については図示
していない。
の実施の形態における半導体装置の断面構造図である。
図3において、31は最上層メタル配線で形成された冗
長ヒューズ部、32は同じく最上層メタル配線で形成さ
れたボンディングパッド部、33は例えば膜厚300n
mのp−TEOS膜(プラズマエッチングされにくい絶
縁膜)、34は例えば膜厚700nmのp−SiN膜
(プラズマエッチングされやすい絶縁膜)、35はボン
ディングパッド部32上のパッド開口部、36は冗長ヒ
ューズ部31上の開口部である。図3でも、最上層メタ
ル配線より下部の半導体基板を含む構成については図示
していない。
【0032】本実施の形態の半導体装置は、最上層メタ
ル配線の保護膜として第1の実施の形態同様、最上層メ
タル配線を覆うp−TEOS膜33と、その上にp−S
iN膜34とが形成されている。そして、最上層メタル
配線で形成された冗長ヒューズ部31上は、p−TEO
S膜33のみが形成され、p−SiN膜34は開口され
ている(開口部36)。また、最上層メタル配線で形成
されたボンディングパッド部32上は、p−SiN膜3
4およびp−TEOS膜33が開口されている(パッド
開口部35)。
ル配線の保護膜として第1の実施の形態同様、最上層メ
タル配線を覆うp−TEOS膜33と、その上にp−S
iN膜34とが形成されている。そして、最上層メタル
配線で形成された冗長ヒューズ部31上は、p−TEO
S膜33のみが形成され、p−SiN膜34は開口され
ている(開口部36)。また、最上層メタル配線で形成
されたボンディングパッド部32上は、p−SiN膜3
4およびp−TEOS膜33が開口されている(パッド
開口部35)。
【0033】以上のように構成された本実施の形態にお
ける半導体装置の製造方法について、図4を用いて説明
する。図4は図3の半導体装置の製造方法を示す工程断
面図である。
ける半導体装置の製造方法について、図4を用いて説明
する。図4は図3の半導体装置の製造方法を示す工程断
面図である。
【0034】図4(a)に示すように、最上層メタル配
線を堆積した後、パターニングを施すことにより冗長ヒ
ューズ部31およびボンディングパッド部32を形成す
る。その後、プラズマCVD法により300nmのp−
TEOS膜33を堆積し、次にプラズマCVD法により
700nmのp−SiN膜34を堆積する。
線を堆積した後、パターニングを施すことにより冗長ヒ
ューズ部31およびボンディングパッド部32を形成す
る。その後、プラズマCVD法により300nmのp−
TEOS膜33を堆積し、次にプラズマCVD法により
700nmのp−SiN膜34を堆積する。
【0035】次に図4(b)に示すように、フォトレジ
ストを用いてボンディングパッド部12上にのみ開口部
を持つレジストパターン(図示せず)を形成し、それを
マスクとしてp−SiN膜34、p−TEOS膜33を
エッチングしてパッド開口部35を形成し、レジストを
除去する。パッド開口部35のエッチングは、図2
(b)におけるパッド開口部15のエッチングと同様に
行う。
ストを用いてボンディングパッド部12上にのみ開口部
を持つレジストパターン(図示せず)を形成し、それを
マスクとしてp−SiN膜34、p−TEOS膜33を
エッチングしてパッド開口部35を形成し、レジストを
除去する。パッド開口部35のエッチングは、図2
(b)におけるパッド開口部15のエッチングと同様に
行う。
【0036】次に図4(c)に示すように、フォトレジ
ストを用いて冗長ヒューズ部31上部にのみ開口部を持
つレジストパターン(図示せず)を形成し、それをマス
クとしてp−SiN膜34のみをプラズマエッチングに
よりエッチングして開口部36を形成し、レジスト除去
する。この時のエッチング条件は第1の実施の形態で説
明したプラズマエッチングの条件と同じであり、冗長ヒ
ューズ部31上のp−TEOS膜33はほぼ元の膜厚の
300nmを維持することが出来る。
ストを用いて冗長ヒューズ部31上部にのみ開口部を持
つレジストパターン(図示せず)を形成し、それをマス
クとしてp−SiN膜34のみをプラズマエッチングに
よりエッチングして開口部36を形成し、レジスト除去
する。この時のエッチング条件は第1の実施の形態で説
明したプラズマエッチングの条件と同じであり、冗長ヒ
ューズ部31上のp−TEOS膜33はほぼ元の膜厚の
300nmを維持することが出来る。
【0037】以上のように本実施の形態によれば、第1
の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、最上
層メタル配線で冗長ヒューズ部31を形成し、最上層メ
タル配線の保護膜を、最上層メタル配線を覆いプラズマ
エッチングされにくいp−TEOS膜33と、その上に
設けられプラズマエッチングされやすいp−SiN膜3
4とで形成しているため、プラズマエッチングにより冗
長ヒューズ部31上のp−SiN膜34を開口する際
に、p−SiN膜34の選択性が高く、冗長ヒューズ部
31上のp−TEOS膜33はほぼ成膜時の膜厚を維持
でき、冗長ヒューズ部31上の絶縁膜(p−TEOS膜
33)の膜厚を正確に制御することができ、信頼性の高
い半導体装置を実現できるとともに、冗長ヒューズ部3
1上のp−SiN膜34のエッチングを比較的安価なプ
ラズマエッチング装置で行うことができる。
の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、最上
層メタル配線で冗長ヒューズ部31を形成し、最上層メ
タル配線の保護膜を、最上層メタル配線を覆いプラズマ
エッチングされにくいp−TEOS膜33と、その上に
設けられプラズマエッチングされやすいp−SiN膜3
4とで形成しているため、プラズマエッチングにより冗
長ヒューズ部31上のp−SiN膜34を開口する際
に、p−SiN膜34の選択性が高く、冗長ヒューズ部
31上のp−TEOS膜33はほぼ成膜時の膜厚を維持
でき、冗長ヒューズ部31上の絶縁膜(p−TEOS膜
33)の膜厚を正確に制御することができ、信頼性の高
い半導体装置を実現できるとともに、冗長ヒューズ部3
1上のp−SiN膜34のエッチングを比較的安価なプ
ラズマエッチング装置で行うことができる。
【0038】なお、上記の第1,第2の実施の形態で
は、最上層メタル配線上に形成されプラズマエッチング
されにくい絶縁膜としてp−TEOS膜13,33を、
その上に形成されプラズマエッチングされやすい絶縁膜
としてp−SiN膜14,34を用いたが、他の膜であ
ってもプラズマエッチングにより高い選択性のとれる膜
であれば他の材料でも構わない。例えば、プラズマエッ
チングされにくい絶縁膜としてp−SiO2 膜(プラズ
マCVD法により形成されたSiO2 膜)を用い、その
上に形成されプラズマエッチングされやすい絶縁膜とし
てp−SiN膜を用いてもよい。また、プラズマエッチ
ングされにくい絶縁膜としてp−TEOS膜を用い、そ
の上に形成されプラズマエッチングされやすい絶縁膜と
してSOG膜を用いてもよい。なお、プラズマエッチン
グによる、(プラズマエッチングされやすい絶縁膜)/
(プラズマエッチングされにくい絶縁膜)の選択比は実
用的には2.5以上であればよい。
は、最上層メタル配線上に形成されプラズマエッチング
されにくい絶縁膜としてp−TEOS膜13,33を、
その上に形成されプラズマエッチングされやすい絶縁膜
としてp−SiN膜14,34を用いたが、他の膜であ
ってもプラズマエッチングにより高い選択性のとれる膜
であれば他の材料でも構わない。例えば、プラズマエッ
チングされにくい絶縁膜としてp−SiO2 膜(プラズ
マCVD法により形成されたSiO2 膜)を用い、その
上に形成されプラズマエッチングされやすい絶縁膜とし
てp−SiN膜を用いてもよい。また、プラズマエッチ
ングされにくい絶縁膜としてp−TEOS膜を用い、そ
の上に形成されプラズマエッチングされやすい絶縁膜と
してSOG膜を用いてもよい。なお、プラズマエッチン
グによる、(プラズマエッチングされやすい絶縁膜)/
(プラズマエッチングされにくい絶縁膜)の選択比は実
用的には2.5以上であればよい。
【0039】また、第1,第2の実施の形態において、
プラズマエッチングされにくい絶縁膜として用いたp−
TEOS膜13,33はステップカバレージが相対的に
良く(80%程度)、プラズマエッチングされやすい絶
縁膜として用いたp−SiN膜14,34はステップカ
バレージが相対的に良くない(50%程度)。このよう
に、p−TEOS膜に相当する下地膜にカバレージの良
い膜を用いることにより、最上層メタル配線に対する高
い耐水性を得ることが出来る。なお、上記のステップカ
バレージにおける80%,50%という数値は、平坦面
に溝や穴等を形成しその上に絶縁膜を堆積したとき、平
坦面に堆積される膜厚に対する、溝や穴等の側壁に形成
される最も薄い部分の膜厚の割合を示すものである。
プラズマエッチングされにくい絶縁膜として用いたp−
TEOS膜13,33はステップカバレージが相対的に
良く(80%程度)、プラズマエッチングされやすい絶
縁膜として用いたp−SiN膜14,34はステップカ
バレージが相対的に良くない(50%程度)。このよう
に、p−TEOS膜に相当する下地膜にカバレージの良
い膜を用いることにより、最上層メタル配線に対する高
い耐水性を得ることが出来る。なお、上記のステップカ
バレージにおける80%,50%という数値は、平坦面
に溝や穴等を形成しその上に絶縁膜を堆積したとき、平
坦面に堆積される膜厚に対する、溝や穴等の側壁に形成
される最も薄い部分の膜厚の割合を示すものである。
【0040】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、最上層メ
タル配線でヒューズ部を形成し、最上層メタル配線の保
護膜を、最上層メタル配線を覆いプラズマエッチングさ
れにくい絶縁膜と、その上に設けられプラズマエッチン
グされやすい絶縁膜とで形成しているため、プラズマエ
ッチングによりヒューズ部上のプラズマエッチングされ
やすい絶縁膜を開口する際に、その選択性が高く、ヒュ
ーズ部上のプラズマエッチングされにくい絶縁膜はほぼ
成膜時の膜厚を維持でき、ヒューズ部上の絶縁膜の膜厚
を正確に制御することができ、信頼性の高い半導体装置
を実現できる。また、ヒューズ部上のプラズマエッチン
グされやすい絶縁膜のエッチングは比較的安価なプラズ
マエッチング装置で行うことができ、従来のように非常
に高価な設備や有毒ガス除外装置を用いる必要もない。
タル配線でヒューズ部を形成し、最上層メタル配線の保
護膜を、最上層メタル配線を覆いプラズマエッチングさ
れにくい絶縁膜と、その上に設けられプラズマエッチン
グされやすい絶縁膜とで形成しているため、プラズマエ
ッチングによりヒューズ部上のプラズマエッチングされ
やすい絶縁膜を開口する際に、その選択性が高く、ヒュ
ーズ部上のプラズマエッチングされにくい絶縁膜はほぼ
成膜時の膜厚を維持でき、ヒューズ部上の絶縁膜の膜厚
を正確に制御することができ、信頼性の高い半導体装置
を実現できる。また、ヒューズ部上のプラズマエッチン
グされやすい絶縁膜のエッチングは比較的安価なプラズ
マエッチング装置で行うことができ、従来のように非常
に高価な設備や有毒ガス除外装置を用いる必要もない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における半導体装置
の断面構造図である。
の断面構造図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態における半導体装置
の製造方法を示す工程断面図である。
の製造方法を示す工程断面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態における半導体装置
の断面構造図である。
の断面構造図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態における半導体装置
の製造方法を示す工程断面図である。
の製造方法を示す工程断面図である。
【図5】従来の半導体装置の断面構造図である。
11 冗長ヒューズ部(最上層メタル配線) 12 ボンディングパッド部(最上層メタル配線) 13 p−TEOS膜 14 p−SiN膜 15 パッド開口部 16 開口部 17 開口部 18 ポリイミド膜 31 冗長ヒューズ部(最上層メタル配線) 32 ボンディングパッド部(最上層メタル配線) 33 p−TEOS膜 34 p−SiN膜 35 パッド開口部 36 開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F004 AA02 BA04 BA20 BB11 BB14 CA03 DA01 DA25 DA26 DB07 EB08 5F033 QQ09 QQ12 QQ13 QQ25 QQ35 RR04 RR06 RR22 SS04 SS15 TT04 VV07 VV11 XX00 XX33 5F064 FF02 FF27 FF29 FF42 GG03
Claims (10)
- 【請求項1】 レーザー切断方式のヒューズ部が最上層
メタル配線で形成された冗長回路を有する半導体装置で
あって、 前記最上層メタル配線を覆う保護膜として、前記最上層
メタル配線上に形成されたプラズマエッチングされにく
い絶縁膜と、前記プラズマエッチングされにくい絶縁膜
上に形成されたプラズマエッチングされやすい絶縁膜と
を設けたことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 最上層メタル配線で形成されたヒューズ
部上は、プラズマエッチングされにくい絶縁膜のみが形
成され、プラズマエッチングされやすい絶縁膜が除去さ
れた開口部を有したことを特徴とする請求項1記載の半
導体装置。 - 【請求項3】 最上層メタル配線のボンディングパッド
部およびその周辺領域にプラズマエッチングされやすい
絶縁膜が除去された開口部を有し、前記ボンディングパ
ッド部上にプラズマエッチングされにくい絶縁膜が除去
された開口部を有するとともに、前記プラズマエッチン
グされやすい絶縁膜上にのみポリイミド膜が形成された
ことを特徴とする請求項2記載の半導体装置。 - 【請求項4】 最上層メタル配線のボンディングパッド
部上は、プラズマエッチングされやすい絶縁膜とプラズ
マエッチングされにくい絶縁膜とが同じ領域で除去され
た開口部を有したことを特徴とする請求項2記載の半導
体装置。 - 【請求項5】 プラズマエッチングされやすい絶縁膜が
シリコン窒化膜であり、プラズマエッチングされにくい
絶縁膜がシリコン酸化膜であることを特徴とする請求項
1,2,3または4記載の半導体装置。 - 【請求項6】 プラズマエッチングされやすい絶縁膜が
ステップカバレージが相対的に悪い膜であり、プラズマ
エッチングされにくい絶縁膜がステップカバレージが相
対的に良い膜であることを特徴とする請求項1,2,3
または4記載の半導体装置。 - 【請求項7】 レーザー切断方式のヒューズ部が最上層
メタル配線で形成された冗長回路を有する半導体装置の
製造方法であって、 前記最上層メタル配線形成後にプラズマエッチングされ
にくい絶縁膜を形成する工程と、 前記プラズマエッチングされにくい絶縁膜上にプラズマ
エッチングされやすい絶縁膜を形成する工程と、 前記最上層メタル配線のボンディングパッド部上部の前
記プラズマエッチングされやすい絶縁膜および前記プラ
ズマエッチングされにくい絶縁膜をエッチングする工程
と、 前記ボンディングパッド部およびその周辺領域上と前記
ヒューズ部上とに開口を有するチップコートのためのポ
リイミド膜を形成する工程と、 前記ポリイミド膜をマスクにして前記プラズマエッチン
グされやすい絶縁膜をプラズマエッチングする工程とを
含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項8】 レーザー切断方式のヒューズ部が最上層
メタル配線で形成された冗長回路を有する半導体装置の
製造方法であって、 前記最上層メタル配線形成後にプラズマエッチングされ
にくい絶縁膜を形成する工程と、 前記プラズマエッチングされにくい絶縁膜上にプラズマ
エッチングされやすい絶縁膜を形成する工程と、 前記最上層メタル配線のボンディングパッド部上部の前
記プラズマエッチングされやすい絶縁膜および前記プラ
ズマエッチングされにくい絶縁膜をエッチングする工程
と、 前記ヒューズ部上のプラズマエッチングされやすい絶縁
膜をプラズマエッチングする工程とを含むことを特徴と
する半導体装置の製造方法。 - 【請求項9】 プラズマエッチングされやすい絶縁膜が
シリコン窒化膜であり、プラズマエッチングされにくい
絶縁膜がシリコン酸化膜であることを特徴とする請求項
7または8記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項10】 プラズマエッチングされやすい絶縁膜
がステップカバレージが相対的に悪い膜であり、プラズ
マエッチングされにくい絶縁膜がステップカバレージが
相対的に良い膜であることを特徴とする請求項7または
8記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11169145A JP2000357743A (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11169145A JP2000357743A (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000357743A true JP2000357743A (ja) | 2000-12-26 |
Family
ID=15881131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11169145A Withdrawn JP2000357743A (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000357743A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6943059B2 (en) | 2003-05-22 | 2005-09-13 | Renesas Technology Corp. | Flip chip mounting method of forming a solder bump on a chip pad that is exposed through an opening formed in a polyimide film that includes utilizing underfill to bond the chip to a substrate |
| JP2006148021A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体回路装置及びその製造方法 |
| WO2014119045A1 (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-07 | 株式会社村田製作所 | 半導体装置 |
| JP2014220463A (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 半導体装置 |
-
1999
- 1999-06-16 JP JP11169145A patent/JP2000357743A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6943059B2 (en) | 2003-05-22 | 2005-09-13 | Renesas Technology Corp. | Flip chip mounting method of forming a solder bump on a chip pad that is exposed through an opening formed in a polyimide film that includes utilizing underfill to bond the chip to a substrate |
| JP2006148021A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体回路装置及びその製造方法 |
| WO2014119045A1 (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-07 | 株式会社村田製作所 | 半導体装置 |
| JP2014220463A (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 半導体装置 |
| US9583412B2 (en) | 2013-05-10 | 2017-02-28 | Sumitomo Electric Device Innovations, Inc. | Semiconductor device |
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