JPH0318335B2 - - Google Patents
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- JPH0318335B2 JPH0318335B2 JP57053817A JP5381782A JPH0318335B2 JP H0318335 B2 JPH0318335 B2 JP H0318335B2 JP 57053817 A JP57053817 A JP 57053817A JP 5381782 A JP5381782 A JP 5381782A JP H0318335 B2 JPH0318335 B2 JP H0318335B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wiring
- laser
- impurities
- insulating film
- layer
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体集積回路内の配線を接続する
方法に関するものである。
方法に関するものである。
集積回路の配線の一部を切断または接続（短
絡）することにより、製作済の集積回路チツプに
プログラム（回路変更）を行うことができる。従
来このプログラムは、例えば読み出し専用メモリ
（ROM）のプログラム、あるいは最近ではメモ
リ素子の欠陥セルの救済に利用されている。これ
らの従来法として以下の方法が知られている。
絡）することにより、製作済の集積回路チツプに
プログラム（回路変更）を行うことができる。従
来このプログラムは、例えば読み出し専用メモリ
（ROM）のプログラム、あるいは最近ではメモ
リ素子の欠陥セルの救済に利用されている。これ
らの従来法として以下の方法が知られている。
(1) 電流により、PoLy−SiあるいはAI、ニクロ
ム等の配線の特定部（フユーズ）を切断する。
ム等の配線の特定部（フユーズ）を切断する。
(2) レーザにより、外部から光学的にエネルギを
与えてPoIy−Siあるいは、AI、ニクロム等の
配線の特定部を切断する。
与えてPoIy−Siあるいは、AI、ニクロム等の
配線の特定部を切断する。
これらは、いずれも配線の一部を切断するもの
で大きなエネルギを必要とし、とけたPoIy−Si
や配線金属が、近傍のSiO2膜を損傷したり、レ
ーザビームが基板を損傷したりし易い。また配線
部がパツシベーシヨン膜（SiO2、SiNなど）で覆
われている場合には配線切断時に、その上のパツ
シベーシヨン膜の一部を除去してしまうため、再
度、パツシベーシヨン膜をコートしなければなら
ないなどの欠点があつた。
で大きなエネルギを必要とし、とけたPoIy−Si
や配線金属が、近傍のSiO2膜を損傷したり、レ
ーザビームが基板を損傷したりし易い。また配線
部がパツシベーシヨン膜（SiO2、SiNなど）で覆
われている場合には配線切断時に、その上のパツ
シベーシヨン膜の一部を除去してしまうため、再
度、パツシベーシヨン膜をコートしなければなら
ないなどの欠点があつた。
一方、これらの欠点をなくする方法として、第
１図に示す様に、配線の特定部を接続（短絡）す
る方法が提案されている。即ち、第１図ＡはSi基
板１に被着したSiO2層２により基板１と絶縁さ
れた２つのN+形PoIy−Si（多結晶Si）層３，４が
きわめて高抵抗の（例えば100KΩ／口以上）
PoIy−Si層（不純物がドープされていなくても
良い）からなるｉ層５を介在して、対向している
配線構造である。これに６の如きレーザ、スポツ
トを照射し、十分にエネルギを与えることによ
り、n+形層３，４から拡散を生ぜしめ、第１図
Ｂの様に高抵抗層５を低抵抗層７に変換するもの
である。以上により、レーザ照射前はn+形層３
と４は非導通状態であつたが、照射後は+形層３
と４は導通状態に変化し、配線の接続（短絡）が
完了する。
１図に示す様に、配線の特定部を接続（短絡）す
る方法が提案されている。即ち、第１図ＡはSi基
板１に被着したSiO2層２により基板１と絶縁さ
れた２つのN+形PoIy−Si（多結晶Si）層３，４が
きわめて高抵抗の（例えば100KΩ／口以上）
PoIy−Si層（不純物がドープされていなくても
良い）からなるｉ層５を介在して、対向している
配線構造である。これに６の如きレーザ、スポツ
トを照射し、十分にエネルギを与えることによ
り、n+形層３，４から拡散を生ぜしめ、第１図
Ｂの様に高抵抗層５を低抵抗層７に変換するもの
である。以上により、レーザ照射前はn+形層３
と４は非導通状態であつたが、照射後は+形層３
と４は導通状態に変化し、配線の接続（短絡）が
完了する。
しかしながらこの方法においては、切断法に比
べてレーザの照射パワー密度は低くて済むもの
の、短時間で不純物拡散を生じさせる必要がある
ため、ｉ層５、およびそれに接しているn+形
PoIy−Si層３，４をかなり高温に加熱しなけれ
ばならない。一方、あまり高温にしすぎると
PoIy−Si層にダメージを生じ、極端な場合には
切断されてしまう。このため、接続（短絡）を行
うレーザ条件（照射パワー密度）範囲は極めて狭
い。即ち、レーザ出力のばらつきのために、接続
（短絡）の歩留りが低いという欠点があつた。
べてレーザの照射パワー密度は低くて済むもの
の、短時間で不純物拡散を生じさせる必要がある
ため、ｉ層５、およびそれに接しているn+形
PoIy−Si層３，４をかなり高温に加熱しなけれ
ばならない。一方、あまり高温にしすぎると
PoIy−Si層にダメージを生じ、極端な場合には
切断されてしまう。このため、接続（短絡）を行
うレーザ条件（照射パワー密度）範囲は極めて狭
い。即ち、レーザ出力のばらつきのために、接続
（短絡）の歩留りが低いという欠点があつた。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、ROM（Read Only Memory）、PLA
（ProgramabIe Logic Array）のプログラム、
あるいはメモリ素子をはじめ半導体装置の欠陥救
済に適用可能な配線接続（短絡）を高歩留りで実
施できる方法を提供することにある。
くし、ROM（Read Only Memory）、PLA
（ProgramabIe Logic Array）のプログラム、
あるいはメモリ素子をはじめ半導体装置の欠陥救
済に適用可能な配線接続（短絡）を高歩留りで実
施できる方法を提供することにある。
即ち本発明は、上記目的を達成するために、非
導通状態にある高抵抗部の両側に、導電形の不純
物がドープされて低抵抗化された低抵抗部を有す
る多結晶Si配線上に、不純物を含まない薄い
SiO2膜を介して上記低抵抗部と同じ導電形の不
純物を含む絶縁膜で覆つた配線部に対して、上記
多結晶Si配線の少なくとも高抵抗部を覆う絶縁膜
の部分に、レーザ光を、配線接続し得るパワー密
度で複数パルス照射し、上記絶縁膜に含まれる不
純物を上記不純物を含まない薄いSiO2膜を通し
て上記高抵抗部に上面からほぼ全面に亘つて拡散
せしめて高抵抗部を容易に非導通状態から導通状
態に変化させ、半導体装置内の多結晶Si配線の配
線接続を行なうことを特徴とするレーザによる接
続配線方法である。また、本発明は、レーザ出力
に多少のばらつきが存在しても、配線部（Poly
−Si層）にダメージの生じる恐れのない低パワー
密度で複数回（望ましくは５回以上）照射するこ
とにより、配線部にダメージの生じない、高品質
な接続を高歩留りでもつて行なうことができるよ
うにしたものである。
導通状態にある高抵抗部の両側に、導電形の不純
物がドープされて低抵抗化された低抵抗部を有す
る多結晶Si配線上に、不純物を含まない薄い
SiO2膜を介して上記低抵抗部と同じ導電形の不
純物を含む絶縁膜で覆つた配線部に対して、上記
多結晶Si配線の少なくとも高抵抗部を覆う絶縁膜
の部分に、レーザ光を、配線接続し得るパワー密
度で複数パルス照射し、上記絶縁膜に含まれる不
純物を上記不純物を含まない薄いSiO2膜を通し
て上記高抵抗部に上面からほぼ全面に亘つて拡散
せしめて高抵抗部を容易に非導通状態から導通状
態に変化させ、半導体装置内の多結晶Si配線の配
線接続を行なうことを特徴とするレーザによる接
続配線方法である。また、本発明は、レーザ出力
に多少のばらつきが存在しても、配線部（Poly
−Si層）にダメージの生じる恐れのない低パワー
密度で複数回（望ましくは５回以上）照射するこ
とにより、配線部にダメージの生じない、高品質
な接続を高歩留りでもつて行なうことができるよ
うにしたものである。
以下に本発明の実施例を図に従つて説明する。
第２図はSi基板１上に被着したSiO2層２により
基板１と絶縁された２つのn+形PoIy−Si（多結晶
シリコン）層３，４がきわめて高抵抗の（例えば
109Ω／口以上）PoIy−si層（不純物がドープさ
れていなくても良い）からなるｉ層５を介在して
対向している配線構造を持ち、それらの上に絶縁
膜８、絶縁膜９および絶縁膜１０が形成されてい
る配線接続部である。ここでn+形層３，４およ
びｉ層５は厚さが100〜500nｍであり、n+形層
３，４はリンまたはヒ素が不純物濃度1018／cm3以
上にドープされている。また絶縁膜８は厚さが20
〜200nｍのSiO2膜、絶縁膜９は１〜10moI％のリ
ンを含む100〜1000nｍ（0.1〜1μｍ）のリンガラ
ス膜（PSG膜）、絶縁膜１０は厚さが500〜4000n
ｍ（0.5〜4μｍ）のSiO2またはSiNあるいはそれ
らの２層から成つている最終的な絶縁膜（FinaI
Passivation膜）である。
第２図はSi基板１上に被着したSiO2層２により
基板１と絶縁された２つのn+形PoIy−Si（多結晶
シリコン）層３，４がきわめて高抵抗の（例えば
109Ω／口以上）PoIy−si層（不純物がドープさ
れていなくても良い）からなるｉ層５を介在して
対向している配線構造を持ち、それらの上に絶縁
膜８、絶縁膜９および絶縁膜１０が形成されてい
る配線接続部である。ここでn+形層３，４およ
びｉ層５は厚さが100〜500nｍであり、n+形層
３，４はリンまたはヒ素が不純物濃度1018／cm3以
上にドープされている。また絶縁膜８は厚さが20
〜200nｍのSiO2膜、絶縁膜９は１〜10moI％のリ
ンを含む100〜1000nｍ（0.1〜1μｍ）のリンガラ
ス膜（PSG膜）、絶縁膜１０は厚さが500〜4000n
ｍ（0.5〜4μｍ）のSiO2またはSiNあるいはそれ
らの２層から成つている最終的な絶縁膜（FinaI
Passivation膜）である。
第２図に示した配線接続部に対して、第３図に
示す光学系を用いてレーザを照射する。即ち第３
図に示す光学系はレーザ発振器（図示せず）より
発振されたレーザ光１１を任意の寸法に変化でき
る可変スリツト１２により配線形状に合致した矩
形に成形され、対物レンズ１３により可変スリツ
ト１２の実像が結ぶ位置に置かれた配線接続部
（第２図に示した様に基板１，SiO2層２上に形成
されたn+形PoIy−Si層３，４と、それらにはさ
まれたｉ層５）に絶縁膜８，９，１０を透過し
て、対物レンズ１３の倍率の逆数の大きさで集
光・照射される構成になつている。絶縁膜８，
９，１０の合計の厚さは0.5〜3μｍであり、可視
領域の波長に対して透明であり、吸収ロスはほと
んど無視することができる。
示す光学系を用いてレーザを照射する。即ち第３
図に示す光学系はレーザ発振器（図示せず）より
発振されたレーザ光１１を任意の寸法に変化でき
る可変スリツト１２により配線形状に合致した矩
形に成形され、対物レンズ１３により可変スリツ
ト１２の実像が結ぶ位置に置かれた配線接続部
（第２図に示した様に基板１，SiO2層２上に形成
されたn+形PoIy−Si層３，４と、それらにはさ
まれたｉ層５）に絶縁膜８，９，１０を透過し
て、対物レンズ１３の倍率の逆数の大きさで集
光・照射される構成になつている。絶縁膜８，
９，１０の合計の厚さは0.5〜3μｍであり、可視
領域の波長に対して透明であり、吸収ロスはほと
んど無視することができる。
第３図に示した光学系により、PoIy−Si配線
３，４，５（配線巾2μｍ、ｉ層５の長さ4μｍ）
に対して、2μｍ×10μｍの領域にレーザを照射し
た。この場合、ｉ層５の長さが4μｍであるから、
その両側のn+形PoIy−Si層（低抵抗層）にもそ
れぞれ3μｍずつ、レーザが照射される。
３，４，５（配線巾2μｍ、ｉ層５の長さ4μｍ）
に対して、2μｍ×10μｍの領域にレーザを照射し
た。この場合、ｉ層５の長さが4μｍであるから、
その両側のn+形PoIy−Si層（低抵抗層）にもそ
れぞれ3μｍずつ、レーザが照射される。
パルス巾7ns、波長510nｍのレーザを用いた照
射結果を第４図に示す。縦軸に相対パワー密度、
横軸に照射パワー密度をとり、それらの条件でレ
ーザを照射した場合の、配線接続部の状態を示し
ている。即ち曲線１５より上の条件では照射され
たレーザのエネルギーが過剰なため、配線が著し
い損傷を受け、断線あるいは断線に近い状態にな
つている。また曲線１６より下の条件では照射さ
れたレーザのエネルギーが過少なため、配線は非
導通、即ち接続されない状態であつた。曲線１５
と１６にはさまれた条件範囲（斜線部）で、接続
が行えた。ここで、接続された状態とは、高抵抗
PoIy−Si層５（ｉ層）の抵抗値が105Ω以下に低
下した状態を言う。これは、レーザ照射前の高抵
抗PoIy−Si層５の抵抗値109Ω以上と比較すると
104以上の変化であり、完全に短絡状態と見なし
て差支えない。高抵抗PoIy−Si層（ｉ層）５が
レーザ照射により低抵抗化するのは () ｉ層５およびその両側のn+形PoIy−Si層
３，４がレーザ光により高温となり、n+形
PoIy−Si層３，４の不純物（リン）がｉ層５
に拡散してｉ層５がｎ層に変化する。
射結果を第４図に示す。縦軸に相対パワー密度、
横軸に照射パワー密度をとり、それらの条件でレ
ーザを照射した場合の、配線接続部の状態を示し
ている。即ち曲線１５より上の条件では照射され
たレーザのエネルギーが過剰なため、配線が著し
い損傷を受け、断線あるいは断線に近い状態にな
つている。また曲線１６より下の条件では照射さ
れたレーザのエネルギーが過少なため、配線は非
導通、即ち接続されない状態であつた。曲線１５
と１６にはさまれた条件範囲（斜線部）で、接続
が行えた。ここで、接続された状態とは、高抵抗
PoIy−Si層５（ｉ層）の抵抗値が105Ω以下に低
下した状態を言う。これは、レーザ照射前の高抵
抗PoIy−Si層５の抵抗値109Ω以上と比較すると
104以上の変化であり、完全に短絡状態と見なし
て差支えない。高抵抗PoIy−Si層（ｉ層）５が
レーザ照射により低抵抗化するのは () ｉ層５およびその両側のn+形PoIy−Si層
３，４がレーザ光により高温となり、n+形
PoIy−Si層３，４の不純物（リン）がｉ層５
に拡散してｉ層５がｎ層に変化する。
() ｉ層５およびその両側のn+形PoIy−Si層
３，４がレーザ光により高温となり、それらに
接している絶縁膜８，９も高温となつて、絶縁
膜９の中のリンがその下のｉ層５に拡散してｉ
層５がｎ層に変化する。
３，４がレーザ光により高温となり、それらに
接している絶縁膜８，９も高温となつて、絶縁
膜９の中のリンがその下のｉ層５に拡散してｉ
層５がｎ層に変化する。
の両方が起きている考えられる。しかし、ｉ層５
の長さが4μｍと長く、それに比べ、ｉ層５は20
〜200nｍの厚さのSiO2膜８を介してリンを含む
絶縁膜（PSG膜）９と近接している関係で、レ
ーザ光を照射したとき、絶縁膜９の中のリンがｉ
層５にほぼ一様に拡散していき、ｉ層５がｎ層に
変化するのは主として上記(ii)の要因であることは
明らかである。
の長さが4μｍと長く、それに比べ、ｉ層５は20
〜200nｍの厚さのSiO2膜８を介してリンを含む
絶縁膜（PSG膜）９と近接している関係で、レ
ーザ光を照射したとき、絶縁膜９の中のリンがｉ
層５にほぼ一様に拡散していき、ｉ層５がｎ層に
変化するのは主として上記(ii)の要因であることは
明らかである。
第４図から明らかな様に、１パルス照射では接
続が行えなかつた。即ち、相対パワー密度１以上
では、PoIy−Si層が切断されてしまい、相対パ
ワー密度１以下ではリンの拡散が十分に起らない
ためである。２パルス照射では相対パワー密度
0.9で接続が行えたが、一般にレーザ・パルス出
力は安定性の良いものでも±５％程度ばらつくた
め、PoIy−Si層が切断されたり、接続されなか
つたりして、接続の歩留りは低い。５パルス照射
では、相対パワー密度を0.72に設定することによ
り、高い歩留りで接続が行えた。さらに、照射パ
ルス数を増加させた場合には、より低い相対パワ
ー密度で接続でき、しかも許容されるレーザ・パ
ルスのばらつきの巾が大きい。一般的には、パル
スレーザではパルス間のばらつきは±10％程度以
上であり、それに時間的な変化も加わる。さらに
プロセス上のばらつき、即ち各種膜厚や不純物濃
度がウエハ間、あるいはロツト間でばらつくた
め、相対的にレーザ・パルスの出力がそれ以上に
変動したのと同じ効果をもたらす。そのため、相
対パワー密度を低く設定し、多数のパルスを照射
した方がより安定な接続を行うことができる。例
えば、１パルスでPoIy−Si層を切断できる最低
のパワー密度の1/2、即ち相対パワー密度0.5で、
20パルス照射した場合には、レーザ・パルスが±
30％以上ばらついても確実に接続を行うことがで
きる。また、相対パワー密度0.4、100パルス照射
では、±50％以上のばらつきが許容される。
続が行えなかつた。即ち、相対パワー密度１以上
では、PoIy−Si層が切断されてしまい、相対パ
ワー密度１以下ではリンの拡散が十分に起らない
ためである。２パルス照射では相対パワー密度
0.9で接続が行えたが、一般にレーザ・パルス出
力は安定性の良いものでも±５％程度ばらつくた
め、PoIy−Si層が切断されたり、接続されなか
つたりして、接続の歩留りは低い。５パルス照射
では、相対パワー密度を0.72に設定することによ
り、高い歩留りで接続が行えた。さらに、照射パ
ルス数を増加させた場合には、より低い相対パワ
ー密度で接続でき、しかも許容されるレーザ・パ
ルスのばらつきの巾が大きい。一般的には、パル
スレーザではパルス間のばらつきは±10％程度以
上であり、それに時間的な変化も加わる。さらに
プロセス上のばらつき、即ち各種膜厚や不純物濃
度がウエハ間、あるいはロツト間でばらつくた
め、相対的にレーザ・パルスの出力がそれ以上に
変動したのと同じ効果をもたらす。そのため、相
対パワー密度を低く設定し、多数のパルスを照射
した方がより安定な接続を行うことができる。例
えば、１パルスでPoIy−Si層を切断できる最低
のパワー密度の1/2、即ち相対パワー密度0.5で、
20パルス照射した場合には、レーザ・パルスが±
30％以上ばらついても確実に接続を行うことがで
きる。また、相対パワー密度0.4、100パルス照射
では、±50％以上のばらつきが許容される。
以上述べて来た様に、第４図に示した結果はｉ
層５の巾が2μｍ、長さが4μｍの場合についてで
あり、ｉ層の長さが長くなると、より大きなパワ
ー密度、あるいはパルス数を必要とし、第４図に
おける曲線１６は右上にシフトする。一方、ｉ層
の厚さ、巾が変らなければ曲線１５はそのままで
あり、結果的に接続可能な条件範囲は狭くなる。
しかし、ｉ層５の長さが10μｍの場合でも、相対
パワー密度0.4、200パルス照射により、十分な接
続が行なえ、レーザ・パルスのばらつきが±20％
まで許容された。またｉ層５の厚さが変化した場
合は、曲線１５がシフトする。即ち、厚さが大き
くなれば、曲線１５は右上へ、小さくなれば左下
へシフトする。しかし、ｉ層５の厚さが100nｍ
程度以上であれば、十分な接続を行うことができ
る。
層５の巾が2μｍ、長さが4μｍの場合についてで
あり、ｉ層の長さが長くなると、より大きなパワ
ー密度、あるいはパルス数を必要とし、第４図に
おける曲線１６は右上にシフトする。一方、ｉ層
の厚さ、巾が変らなければ曲線１５はそのままで
あり、結果的に接続可能な条件範囲は狭くなる。
しかし、ｉ層５の長さが10μｍの場合でも、相対
パワー密度0.4、200パルス照射により、十分な接
続が行なえ、レーザ・パルスのばらつきが±20％
まで許容された。またｉ層５の厚さが変化した場
合は、曲線１５がシフトする。即ち、厚さが大き
くなれば、曲線１５は右上へ、小さくなれば左下
へシフトする。しかし、ｉ層５の厚さが100nｍ
程度以上であれば、十分な接続を行うことができ
る。
以上に述べて来た実施例は第３図に示した光学
系を用いた場合についてであり、この光学系によ
り、レーザ照射領域はほぼ均一なパワー密度分布
が得られ、配線部以外の部分にレーザが照射され
るのを防ぐことができるが、本発明はこの光学系
によつて限定されるものではない。以下に第２の
実施例を示す。第５図はn+形PoIy−Si層３，４
とそれらにはさまれたｉ層５から成る配線接続部
の平面図（簡略化するために絶縁膜８，９，１０
は省略した）であるが、レーザ光を対物レンズに
より微細なスポツト１７に集光して照射する方法
が通常用いられている。この様な方法において
も、集光スポツト１５の中心とｉ層５の中心をほ
ぼ一致させ、集光スポツト１７が少なくともn+
形PoIy−Si層３，４に重なる様に照射すること
により、接続を行うことができる。この場合にお
いては、第４図に示した条件範囲に比べて、良好
な接続が行える範囲は狭い。即ち、集光スポツト
１７におけるパワー密度分布はガウス形の分布で
あり、平均パワー密度に対して中心部はより高
く、周辺部はより低い密度であるため、曲線１５
は左下方へ、曲線１６は右上方へシフトする。し
かしながら、スポツト径約10μｍに集光したレー
ザ光を平均パワー密度（相対値）0.4で50パルス、
平均パワー密度（相対値）0.3で100パルス照射す
ることにより、十分な接続を行うことができた。
系を用いた場合についてであり、この光学系によ
り、レーザ照射領域はほぼ均一なパワー密度分布
が得られ、配線部以外の部分にレーザが照射され
るのを防ぐことができるが、本発明はこの光学系
によつて限定されるものではない。以下に第２の
実施例を示す。第５図はn+形PoIy−Si層３，４
とそれらにはさまれたｉ層５から成る配線接続部
の平面図（簡略化するために絶縁膜８，９，１０
は省略した）であるが、レーザ光を対物レンズに
より微細なスポツト１７に集光して照射する方法
が通常用いられている。この様な方法において
も、集光スポツト１５の中心とｉ層５の中心をほ
ぼ一致させ、集光スポツト１７が少なくともn+
形PoIy−Si層３，４に重なる様に照射すること
により、接続を行うことができる。この場合にお
いては、第４図に示した条件範囲に比べて、良好
な接続が行える範囲は狭い。即ち、集光スポツト
１７におけるパワー密度分布はガウス形の分布で
あり、平均パワー密度に対して中心部はより高
く、周辺部はより低い密度であるため、曲線１５
は左下方へ、曲線１６は右上方へシフトする。し
かしながら、スポツト径約10μｍに集光したレー
ザ光を平均パワー密度（相対値）0.4で50パルス、
平均パワー密度（相対値）0.3で100パルス照射す
ることにより、十分な接続を行うことができた。
次に別な実施例を示す。第６図は第５図と同様
に、n+形PoIy−Si層３，４とそれらにはさまれ
たｉ層５から成る配線接続部の平面図であり、レ
ーザ光を対物レンズにより微細なスポツト１８に
集光して照射する。この場合、集光スポツト１８
は配線部の巾と同程度、即ち配線部の巾と位置決
め精度を考慮した寸法である。本実施例において
は、配線巾が2μｍであり、位置決め精度は±1μ
ｍが可能であるから、スポツト径として３〜4μ
ｍφが最適である。この集光スポツト１８を、例
えば第６図に示す様に、n+形PoIy−Si層３から
ｉ層５を通過してn+形PoIy−Si層４へ相対的に
走査する。走査手段としては、ウエハ（あるいは
チツプ状態）を載置したＸ−Ｙステージの移動、
あるいはガルバノミラー、回転多面鏡等の手段に
よるレーザ光の走査とも可能である。レーザとし
てＱスイツチYAGレーザの第２高調波（波長
532nｍ、パルス巾30ns）を用い、平均パワー密
度（相対値）0.4で約4μｍφのスポツトに集光し
て、1KHzの繰返し数で、スポツト間かく（ピツ
チ）が1μｍとなる様に走査した。走査距離を6μ
ｍ（一走査７パルス）としたところ、ｉ層５の長
さが4μｍの場合には、３回以上走査することで
良好な接続が得られた。一定方向の走査だけでな
く、往復させて照射（一往復は２回走査と見な
す）した場合も、ほぼ同様の結果が得られた。ｉ
層５の長さが長い場合には、パワー密度を上げる
か、走査回数を増やすことにより接続を行うこと
が可能で、ｉ層５の長さが10μｍの場合に、平均
パワー密度（相対値）0.5、６回走査で十分な接
続が行えた。
に、n+形PoIy−Si層３，４とそれらにはさまれ
たｉ層５から成る配線接続部の平面図であり、レ
ーザ光を対物レンズにより微細なスポツト１８に
集光して照射する。この場合、集光スポツト１８
は配線部の巾と同程度、即ち配線部の巾と位置決
め精度を考慮した寸法である。本実施例において
は、配線巾が2μｍであり、位置決め精度は±1μ
ｍが可能であるから、スポツト径として３〜4μ
ｍφが最適である。この集光スポツト１８を、例
えば第６図に示す様に、n+形PoIy−Si層３から
ｉ層５を通過してn+形PoIy−Si層４へ相対的に
走査する。走査手段としては、ウエハ（あるいは
チツプ状態）を載置したＸ−Ｙステージの移動、
あるいはガルバノミラー、回転多面鏡等の手段に
よるレーザ光の走査とも可能である。レーザとし
てＱスイツチYAGレーザの第２高調波（波長
532nｍ、パルス巾30ns）を用い、平均パワー密
度（相対値）0.4で約4μｍφのスポツトに集光し
て、1KHzの繰返し数で、スポツト間かく（ピツ
チ）が1μｍとなる様に走査した。走査距離を6μ
ｍ（一走査７パルス）としたところ、ｉ層５の長
さが4μｍの場合には、３回以上走査することで
良好な接続が得られた。一定方向の走査だけでな
く、往復させて照射（一往復は２回走査と見な
す）した場合も、ほぼ同様の結果が得られた。ｉ
層５の長さが長い場合には、パワー密度を上げる
か、走査回数を増やすことにより接続を行うこと
が可能で、ｉ層５の長さが10μｍの場合に、平均
パワー密度（相対値）0.5、６回走査で十分な接
続が行えた。
本実施例では第１の実施例と同様に、配線接続
部に対してほぼ均一なレーザ・パワーで照射さ
れ、しかも配線接続部以外の部分にレーザが照射
されるのを防ぐことができる効果もある。
部に対してほぼ均一なレーザ・パワーで照射さ
れ、しかも配線接続部以外の部分にレーザが照射
されるのを防ぐことができる効果もある。
以上、述べて来た実施例においてはn+形PoIy
−Si−ｉ層−n+形PoIy−Si層（n+−ｉ−n+）の
構成についてのみ説明して来たが、P+形PoIy−
Si層−ｉ層−P+形−PoIy−Si層（P+−ｉ−P+）
の構成でも全く同じ効果を得ることができる。た
だし、この場合、絶縁膜９としてボロンガラス膜
（BSG膜）の方が望ましい。またP+形PoIy−Si層
−ｉ層−n+形PoIy−Si層（P+−ｉ−n+）の構成
によりＰ−ｎダイオードを形成することによつて
も目的を達することができる。この場合、絶縁膜
９としてはリンガラスあるいはボロンガラスのど
ちらでも良い。このように、レーザ光の照射によ
り、絶縁膜９からのリン、又はボロンの不純物が
ｉ層にほぼ均一に拡散していき、ｉ層が低抵抗化
されることは明らかである。
−Si−ｉ層−n+形PoIy−Si層（n+−ｉ−n+）の
構成についてのみ説明して来たが、P+形PoIy−
Si層−ｉ層−P+形−PoIy−Si層（P+−ｉ−P+）
の構成でも全く同じ効果を得ることができる。た
だし、この場合、絶縁膜９としてボロンガラス膜
（BSG膜）の方が望ましい。またP+形PoIy−Si層
−ｉ層−n+形PoIy−Si層（P+−ｉ−n+）の構成
によりＰ−ｎダイオードを形成することによつて
も目的を達することができる。この場合、絶縁膜
９としてはリンガラスあるいはボロンガラスのど
ちらでも良い。このように、レーザ光の照射によ
り、絶縁膜９からのリン、又はボロンの不純物が
ｉ層にほぼ均一に拡散していき、ｉ層が低抵抗化
されることは明らかである。
さらに、レーザとしてｎ２レーザ励起Dyeレー
ザあるいは、ＱスイツチYAGレーザの第２高調
波を用いた場合について説明して来たが、Ｑスイ
ツチYAGレーザの第２高調波でパルス巾が200ns
前後のもの、あるいはＱスイツチパルスYAGレ
ーザの基本波、Xeレーザ、金属蒸気レーザ、エ
キシマレーザ、ルビーレーザ、キヤビテイダンピ
ングパルスArあるいはKrレーザ、各種パルスレ
ーザ励起あるいはフラツシユランプ励起Dyeレー
ザ等、絶縁膜８，９，１０に対して透明なレーザ
を用いることにより、同様な好果が得られること
は明らかである。
ザあるいは、ＱスイツチYAGレーザの第２高調
波を用いた場合について説明して来たが、Ｑスイ
ツチYAGレーザの第２高調波でパルス巾が200ns
前後のもの、あるいはＱスイツチパルスYAGレ
ーザの基本波、Xeレーザ、金属蒸気レーザ、エ
キシマレーザ、ルビーレーザ、キヤビテイダンピ
ングパルスArあるいはKrレーザ、各種パルスレ
ーザ励起あるいはフラツシユランプ励起Dyeレー
ザ等、絶縁膜８，９，１０に対して透明なレーザ
を用いることにより、同様な好果が得られること
は明らかである。
以上説明したように、本発明によれば、多結晶
Si配線上に、熱処理の際、不純物の拡散を抑制す
る不純物を含まない薄いSiO2膜を介して低抵抗
部と同じ導電形の不純物を含む絶縁膜で覆つた配
線部に対して、レーザ光の照射により、上記絶縁
膜に含まれる不純物を上記不純物を含まない薄い
SiO2膜を通して上記高抵抗部に上面からほぼ全
面に亘つて拡散せしめて高抵抗部を容易に非導通
状態から導通状態に変化させて多結晶Si配線の配
線接続を行なうことができ、その結果半導体装置
の欠陥救済に適用可能な配線接続を高歩留りで実
現できる効果を奏する。また、本発明によれば、
レーザ発振器の出力がある程度ばらついても、配
線部にダメージを生じさせることなく、高品質
で、且つ高歩留りで配線接続を行なうことができ
る効果を奏する。
Si配線上に、熱処理の際、不純物の拡散を抑制す
る不純物を含まない薄いSiO2膜を介して低抵抗
部と同じ導電形の不純物を含む絶縁膜で覆つた配
線部に対して、レーザ光の照射により、上記絶縁
膜に含まれる不純物を上記不純物を含まない薄い
SiO2膜を通して上記高抵抗部に上面からほぼ全
面に亘つて拡散せしめて高抵抗部を容易に非導通
状態から導通状態に変化させて多結晶Si配線の配
線接続を行なうことができ、その結果半導体装置
の欠陥救済に適用可能な配線接続を高歩留りで実
現できる効果を奏する。また、本発明によれば、
レーザ発振器の出力がある程度ばらついても、配
線部にダメージを生じさせることなく、高品質
で、且つ高歩留りで配線接続を行なうことができ
る効果を奏する。
第１図は配線の特定部を接続する従来技術の説
明Ｆ、第２図は本発明が実施される配線接続部の
一般的な構成を示す図、第３図は本発明を実施す
るための光学系を示す図、第４図は適正な条件範
囲を示す図、第５図、及び第６図は本発明の別な
実施例を示す説明図である。 １……Si基板、２……SiO2層、３，４……n+
形PoIy−Si層、５……高抵抗層（ｉ層）、６……
レーザビーム、８……SiO2膜、９……PSG膜、
１０……最終的な絶縁膜（FinaI Passivation
膜）、１２……可変矩形スリツト、１３……対物
レンズ。
明Ｆ、第２図は本発明が実施される配線接続部の
一般的な構成を示す図、第３図は本発明を実施す
るための光学系を示す図、第４図は適正な条件範
囲を示す図、第５図、及び第６図は本発明の別な
実施例を示す説明図である。 １……Si基板、２……SiO2層、３，４……n+
形PoIy−Si層、５……高抵抗層（ｉ層）、６……
レーザビーム、８……SiO2膜、９……PSG膜、
１０……最終的な絶縁膜（FinaI Passivation
膜）、１２……可変矩形スリツト、１３……対物
レンズ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 非導通状態にある高抵抗部の両側に、導電形
の不純物がドープされて低抵抗化された低抵抗部
を有する多結晶Si配線上に、不純物を含まない薄
いSiO2膜を介して上記低抵抗部と同じ導電形の
不純物を含む絶縁膜で覆つた配線部に対して、上
記多結晶Si配線の少なくとも高抵抗部を覆う絶縁
膜の部分に、レーザ光を、配線接続し得るパワー
密度で複数パルス照射し、上記絶縁膜に含まれる
不純物を上記不純物を含まない薄いSiO2膜を通
して上記高抵抗部に上面からほぼ全面に亘つて拡
散せしめて高抵抗部を容易に非導通状態から導通
状態に変化させ、半導体装置内の多結晶Si配線の
配線接続を行なうことを特徴とするレーザによる
接続配線方法。 ２ 上記不純物を含む絶縁膜として、リンガラス
膜又はボロンガラス膜で形成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のレーザによる接続
配線方法。 ３ 上記レーザ光は、任意の寸法に形成できる可
変矩形スリツトの縮小像であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のレーザによる接続配
線方法。 ４ 上記レーザ光は、スポツト径以下のピツチで
相対的に走査するものであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のレーザによる接続配線
方法。 ５ 非導通状態にある高抵抗部の両側に、導電形
の不純物がドープされて低抵抗化された低抵抗部
を有する多結晶Si配線上に、不純物を含まない薄
いSiO2膜を介して上記低抵抗部と同じ導電形の
不純物を含む絶縁膜で覆つた配線部に対して、上
記多結晶Si配線の少なくとも高抵抗部を覆う絶縁
膜の部分に、レーザ光を、１パルスで多結晶Si配
線を切断するのに要するパワー密度の3/4以下の
パワー密度で複数パルス照射し、上記絶縁膜に含
まれる不純物を上記不純物を含まない薄いSiO2
膜を通して上記高抵抗部に上面からほぼ全面に亘
つて拡散せしめて高抵抗部を容易に非導通状態か
ら導通状態に変化させ、半導体装置内の多結晶Si
配線の配線接続を行なうことを特徴とするレーザ
による接続配線方法。 ６ 上記不純物を含む絶縁膜として、リンガラス
膜又はボロンガラス膜で形成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第５項記載のレーザによる接続
配線方法。 ７ 上記レーザ光は、任意の寸法に形成できる可
変矩形スリツトの縮小像であることを特徴とする
特許請求の範囲第５項記載のレーザによる接続配
線方法。 ８ 上記レーザ光は、スポツト径以下のピツチで
相対的に走査するものであることを特徴とする特
許請求の範囲第５項記載のレーザによる接続配線
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5381782A JPS58171833A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | レ−ザによる配線接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5381782A JPS58171833A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | レ−ザによる配線接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58171833A JPS58171833A (ja) | 1983-10-08 |
| JPH0318335B2 true JPH0318335B2 (ja) | 1991-03-12 |
Family
ID=12953338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5381782A Granted JPS58171833A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | レ−ザによる配線接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58171833A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019149513A (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | 新日本無線株式会社 | 抵抗素子を形成するための中間体およびそれを用いた抵抗素子の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5843906B2 (ja) * | 1979-10-01 | 1983-09-29 | 株式会社日立製作所 | 半導体集積回路とその回路プログラム方法 |
-
1982
- 1982-04-02 JP JP5381782A patent/JPS58171833A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58171833A (ja) | 1983-10-08 |
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