Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4497975B2 - Semiconductor device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4497975B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP4497975B2
JP4497975B2 JP2004091008A JP2004091008A JP4497975B2 JP 4497975 B2 JP4497975 B2 JP 4497975B2 JP 2004091008 A JP2004091008 A JP 2004091008A JP 2004091008 A JP2004091008 A JP 2004091008A JP 4497975 B2 JP4497975 B2 JP 4497975B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
metal
resistor
film
metal pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004091008A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005277251A (en
Inventor
英記 加藤
隆司 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2004091008A priority Critical patent/JP4497975B2/en
Publication of JP2005277251A publication Critical patent/JP2005277251A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4497975B2 publication Critical patent/JP4497975B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

本発明は、半導体装置に関し、特に、半導体基板上に形成された下地絶縁膜上に金属薄膜抵抗体を備えた半導体装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device including a metal thin film resistor on a base insulating film formed on a semiconductor substrate.

アナログ集積回路において、抵抗素子は重要な素子として多用されている。近年、抵抗素子の中でも金属薄膜からなる抵抗体(金属薄膜抵抗体と称す)がその抵抗値の温度依存性(以下TCRという)の低さから注目を集めている。金属薄膜抵抗体の材料としては、例えばクロムシリコン(CrSi)やニッケルクロム(NiCr)、窒化タンタル(TaN)、クロムシリサイド(CrSi2)、窒化クロムシリサイド(CrSiN)、クロムシリコンオキシ(CrSi0)などが用いられる。
金属薄膜抵抗体を備えた半導体装置において、高集積化の要求を満たすために、より高いシート抵抗を目指し、1000Å(オングストローム)以下という薄い膜厚で金属薄膜抵抗体を形成することが多い。
In an analog integrated circuit, a resistance element is frequently used as an important element. In recent years, among resistive elements, a resistor made of a metal thin film (referred to as a metal thin film resistor) has attracted attention because of its low temperature dependency (hereinafter referred to as TCR). Examples of the material for the metal thin film resistor include chromium silicon (CrSi), nickel chromium (NiCr), tantalum nitride (TaN), chromium silicide (CrSi 2 ), chromium nitride silicide (CrSiN), and chromium silicon oxy (CrSi0). Used.
In a semiconductor device provided with a metal thin film resistor, in order to satisfy the demand for higher integration, the metal thin film resistor is often formed with a thin film thickness of 1000 Å (angstrom) or less with the aim of higher sheet resistance.

また、半導体装置にあっては、物理的な装置完成後に性能の調整等のために、ヒューズ素子や抵抗素子にレーザ光を照射して切断又は変質させるレーザトリミング処理が行なわれる(例えば特許文献1参照。)。   Further, in a semiconductor device, a laser trimming process is performed in which a fuse element or a resistance element is irradiated with a laser beam to cut or alter it for performance adjustment after completion of the physical device (for example, Patent Document 1). reference.).

また、従来、金属薄膜抵抗体の電気的接続をとる方法として、以下のような方法がある。
1)金属薄膜抵抗体に直接金属配線を接続する方法(例えば特許文献2参照。)。
2)金属薄膜抵抗体を形成した後、層間絶縁膜を形成し、その層間絶縁膜に接続孔を形成し、接続孔を介して金属配線を接続する方法(例えば特許文献3及び特許文献4参照。)。
3)金属薄膜抵抗体層上にバリヤ膜を形成し、そのバリヤ膜に金属配線を接続する方法(例えば特許文献5及び特許文献6参照。)。
4)絶縁膜に形成された接続孔内に電極を形成し、上記絶縁膜上に抵抗体膜を形成した後、上記抵抗体膜を上記電極に接続するようにドライエッチングして抵抗体のパターンを形成する方法(例えば特許文献2参照。)。
以下、金属配線を配線用金属パターンとも称す。
Conventionally, there are the following methods for electrically connecting metal thin film resistors.
1) A method of directly connecting metal wiring to a metal thin film resistor (see, for example, Patent Document 2).
2) A method of forming an interlayer insulating film after forming a metal thin film resistor, forming a connection hole in the interlayer insulating film, and connecting a metal wiring through the connection hole (see, for example, Patent Document 3 and Patent Document 4) .)
3) A method of forming a barrier film on the metal thin film resistor layer and connecting metal wiring to the barrier film (see, for example, Patent Document 5 and Patent Document 6).
4) An electrode is formed in the connection hole formed in the insulating film, a resistor film is formed on the insulating film, and then the resistor film is dry-etched so as to connect to the electrode to form a resistor pattern. (For example, refer patent document 2).
Hereinafter, the metal wiring is also referred to as a wiring metal pattern.

上記1)〜4)の金属薄膜抵抗体の電気的接続をとる方法を以下に示す。
図24を参照して、1)金属薄膜抵抗体上に直接金属配線を形成する方法を説明する。
素子分離酸化膜3及びトランジスタ素子等(図示は省略)の形成が完了したウェハ状のシリコン基板1上に第1層目層間絶縁膜5を形成し、第1層目層間絶縁膜5上に金属薄膜抵抗体101を形成する。金属薄膜抵抗体101上を含む第1層目層間絶縁膜5上全面に配線用金属膜を形成し、その配線用金属膜をウェットエッチング技術によりパターニングして第1層目配線用金属パターン103を形成する。
一般的な半導体装置の製造工程では、配線用金属膜のエッチング処理にはドライエッチング技術が用いられるが、配線用金属膜の直下に膜厚が薄い金属薄膜抵抗体101が存在する状況下では、オーバーエッチングにより金属薄膜抵抗体101をエッチングしてしまうため、ドライエッチング技術を使用することができない。したがって、配線用金属膜をウェットエッチング技術によってパターニングして第1層目配線用金属パターン103を形成する必要がある。
A method for electrically connecting the metal thin film resistors 1) to 4) will be described below.
Referring to FIG. 24, 1) a method of directly forming metal wiring on a metal thin film resistor will be described.
A first interlayer insulating film 5 is formed on a wafer-like silicon substrate 1 on which an element isolation oxide film 3 and transistor elements (not shown) have been formed, and a metal is formed on the first interlayer insulating film 5. A thin film resistor 101 is formed. A wiring metal film is formed on the entire surface of the first layer interlayer insulating film 5 including the metal thin film resistor 101, and the wiring metal film is patterned by a wet etching technique to form a first layer wiring metal pattern 103. Form.
In a general manufacturing process of a semiconductor device, a dry etching technique is used for etching a metal film for wiring. However, in a situation where a thin metal thin film resistor 101 exists directly under the metal film for wiring, Since the metal thin film resistor 101 is etched by over-etching, the dry etching technique cannot be used. Therefore, it is necessary to form the first-layer wiring metal pattern 103 by patterning the wiring metal film by the wet etching technique.

図25を参照して、2)金属薄膜抵抗体を形成した後、層間絶縁膜を形成し、その層間絶縁膜に接続孔を形成し、接続孔を介して金属配線を接続する方法について説明する。
シリコン基板1上に素子分離酸化膜3、第1層目層間絶縁膜5及び金属薄膜抵抗体101を形成した後、金属薄膜抵抗体101上を含む第1層目層間絶縁膜5上に、金属配線との層間絶縁膜となるCVD(chemical vapor deposition)酸化膜105を形成する。CVD酸化膜105上に、金属薄膜抵抗体101の両端部に対応して開口部をもつ、金属配線接続用の接続孔を形成するためのレジストパターンを形成し、ウェットエッチング技術により、そのレジストパターンをマスクにしてCVD酸化膜105を選択的に除去して接続孔107を形成する。レジストパターン除去後、接続孔107内を含むCVD酸化膜105上に、AlSiCu膜からなる配線用金属膜を形成し、その配線用金属膜をパターニングして第1層目配線用金属パターン109を形成する。
一般的な半導体装置の製造工程では、接続孔107の形成にはドライエッチング技術が用いられるが、金属薄膜抵抗体101が1000Åより薄い場合には、接続孔107が金属薄膜抵抗体101を突き抜けるのを防止するのは困難であり、ウェットエッチング技術により接続孔107を形成する必要がある。
Referring to FIG. 25, 2) a method of forming a metal thin film resistor, forming an interlayer insulating film, forming a connection hole in the interlayer insulating film, and connecting metal wiring through the connection hole will be described. .
After the element isolation oxide film 3, the first layer interlayer insulating film 5 and the metal thin film resistor 101 are formed on the silicon substrate 1, a metal is formed on the first layer interlayer insulating film 5 including the metal thin film resistor 101. A CVD (chemical vapor deposition) oxide film 105 is formed as an interlayer insulating film with the wiring. On the CVD oxide film 105, a resist pattern having openings corresponding to both ends of the metal thin film resistor 101 for forming a metal wiring connection hole is formed, and the resist pattern is formed by wet etching technology. As a mask, the CVD oxide film 105 is selectively removed to form a connection hole 107. After removing the resist pattern, a wiring metal film made of an AlSiCu film is formed on the CVD oxide film 105 including the inside of the connection hole 107, and the first metal wiring pattern 109 is formed by patterning the wiring metal film. To do.
In a general semiconductor device manufacturing process, a dry etching technique is used to form the connection hole 107. However, if the metal thin film resistor 101 is thinner than 1000 mm, the connection hole 107 penetrates the metal thin film resistor 101. It is difficult to prevent this, and it is necessary to form the connection hole 107 by a wet etching technique.

図26を参照して、3)金属薄膜抵抗体層上にバリヤ膜を形成し、そのバリヤ膜に金属配線を接続する方法を説明する。
シリコン基板1上に素子分離酸化膜3、第1層目層間絶縁膜5及び金属薄膜抵抗体101を形成した後、金属薄膜抵抗体101上を含む第1層目層間絶縁膜5上に、金属配線とのバリヤ膜となるTiW等の高融点金属膜を形成し、さらにその上に配線用金属膜を形成し、その配線用金属膜をドライエッチング技術によりパターニングして第1層目配線用金属パターン111を形成する。このとき、配線用金属膜下には上記高融点金属膜が形成されているので、ドライエッチング技術を用いても金属薄膜抵抗体101がエッチングされることはない。その後、ウェットエッチング技術により第1層目配線用金属パターン111をマスクにして上記高融点金属膜を選択的に除去して高融点金属膜パターン113を形成する。ここで、金属薄膜抵抗体101の直上に上記高融点金属膜があるので、ドライエッチング技術による上記高融点金属膜のパターニングは困難である。
Referring to FIG. 26, 3) a method of forming a barrier film on the metal thin film resistor layer and connecting metal wiring to the barrier film will be described.
After the element isolation oxide film 3, the first layer interlayer insulating film 5 and the metal thin film resistor 101 are formed on the silicon substrate 1, a metal is formed on the first layer interlayer insulating film 5 including the metal thin film resistor 101. A refractory metal film such as TiW is formed as a barrier film with the wiring, a wiring metal film is further formed thereon, and the wiring metal film is patterned by a dry etching technique to form a first layer wiring metal. A pattern 111 is formed. At this time, since the refractory metal film is formed under the wiring metal film, the metal thin film resistor 101 is not etched even if the dry etching technique is used. Thereafter, the refractory metal film pattern 113 is formed by selectively removing the refractory metal film by wet etching technique using the first-layer wiring metal pattern 111 as a mask. Here, since the refractory metal film is located immediately above the metal thin film resistor 101, it is difficult to pattern the refractory metal film by a dry etching technique.

図27を参照して、4)絶縁膜に形成された接続孔内に電極を形成し、上記絶縁膜上に抵抗体膜を形成した後、これを上記電極に接続するようにドライエッチングして抵抗体のパターンを形成する方法を説明する。ここでは接続孔下に設けられた配線用金属パターンの上層に配線用金属パターンをさらに形成する場合について説明する。
シリコン基板1上に第1層目層間絶縁膜5を形成し後、第1層目層間絶縁膜5上に第1層目配線用金属パターン115を形成する。第1層目層間絶縁膜5上に絶縁膜117を形成した後、金属薄膜抵抗体の両端部に対応して配置された第1層目配線用金属パターン115上の絶縁膜117に第1接続孔119を形成し、第1接続孔119に導電性材料を埋め込んで導電性プラグ(電極)121を形成する。このとき、第1層目配線用金属パターン115と、後工程で形成される第2層目配線用金属パターンを電気的に接続するための接続孔は形成されていない。次に、絶縁膜117上全面に金属薄膜抵抗体用の金属薄膜を形成し、その金属薄膜をパターニングして導電性プラグ121上及び絶縁膜117上に金属薄膜抵抗体101を形成する。
Referring to FIG. 27, 4) an electrode is formed in the connection hole formed in the insulating film, a resistor film is formed on the insulating film, and then dry-etched so as to connect to the electrode. A method of forming a resistor pattern will be described. Here, the case where the wiring metal pattern is further formed on the upper layer of the wiring metal pattern provided under the connection hole will be described.
After the first layer interlayer insulating film 5 is formed on the silicon substrate 1, a first layer wiring metal pattern 115 is formed on the first layer interlayer insulating film 5. After the insulating film 117 is formed on the first layer interlayer insulating film 5, the first connection is made to the insulating film 117 on the first layer wiring metal pattern 115 disposed corresponding to both ends of the metal thin film resistor. A hole 119 is formed, and a conductive plug (electrode) 121 is formed by embedding a conductive material in the first connection hole 119. At this time, a connection hole for electrically connecting the first-layer wiring metal pattern 115 and the second-layer wiring metal pattern formed in a later step is not formed. Next, a metal thin film for a metal thin film resistor is formed on the entire surface of the insulating film 117, and the metal thin film is patterned to form the metal thin film resistor 101 on the conductive plug 121 and the insulating film 117.

絶縁膜117上全面に、後工程で形成される第2層目配線用金属パターンをドライエッチング技術によりパターニングする際に金属薄膜抵抗体101がエッチングされるのを防止するための絶縁膜123を形成する。金属薄膜抵抗体101の形成領域とは異なる領域で第2層目配線用金属パターンと電気的接続を取るために配置された第1層目配線用金属パターン115上の絶縁膜117及び123に第2接続孔125を形成し、第2接続孔125に導電性材料を埋め込んで第2導電性プラグ127を形成する。第2導電性プラグ127の形成領域を含んで絶縁膜123上に第2層目配線用金属パターン用の金属膜を形成し、その金属膜を写真製版技術及びドライエッチング技術にてパターニングして、第2導電性プラグ127上及び絶縁膜123上に第2層目配線用金属パターン129を形成する。   An insulating film 123 is formed on the entire surface of the insulating film 117 to prevent the metal thin film resistor 101 from being etched when a second-layer wiring metal pattern formed in a later step is patterned by a dry etching technique. To do. Insulating films 117 and 123 on the first-layer wiring metal pattern 115 arranged to establish electrical connection with the second-layer wiring metal pattern in a region different from the region where the metal thin film resistor 101 is formed Two connection holes 125 are formed, and a conductive material is embedded in the second connection holes 125 to form second conductive plugs 127. A metal film for the second-layer wiring metal pattern is formed on the insulating film 123 including the formation region of the second conductive plug 127, and the metal film is patterned by a photoengraving technique and a dry etching technique. A second-layer wiring metal pattern 129 is formed on the second conductive plug 127 and the insulating film 123.

また、金属薄膜抵抗体ではないが、最上層配線電極上に絶縁膜を介して形成され、かつその最上層配線電極と結線されている抵抗体を備えた半導体集積回路装置が開示されている(例えば特許文献7参照。)。
図28を参照して、このような構造を金属薄膜抵抗体に適用した場合について説明する。
Further, although not a metal thin film resistor, a semiconductor integrated circuit device including a resistor formed on an uppermost wiring electrode via an insulating film and connected to the uppermost wiring electrode is disclosed ( For example, see Patent Document 7.)
With reference to FIG. 28, the case where such a structure is applied to a metal thin film resistor will be described.

素子分離酸化膜3が形成されたシリコン基板1上に第1層目層間絶縁膜5を形成し、第1層目層間絶縁膜5上に第1層目配線用金属パターン115を形成した後、第1層目配線用金属パターン115上を含む第1層目層間絶縁膜5上全面に下地絶縁膜131を形成する。写真製版技術及びドライエッチング技術により、第1層目配線用金属パターン115上の下地絶縁膜131に接続孔133を形成する。接続孔133の形成領域を含んで下地絶縁膜131上全面に金属薄膜抵抗体を形成するための金属薄膜を形成し、その金属薄膜を所定の形状にパターニングして金属薄膜抵抗体101を形成する。   After forming the first layer interlayer insulating film 5 on the silicon substrate 1 on which the element isolation oxide film 3 is formed, and forming the first layer wiring metal pattern 115 on the first layer interlayer insulating film 5, A base insulating film 131 is formed on the entire surface of the first-layer interlayer insulating film 5 including the first-layer wiring metal pattern 115. A connection hole 133 is formed in the base insulating film 131 on the first-layer wiring metal pattern 115 by photolithography and dry etching. A metal thin film for forming a metal thin film resistor is formed on the entire surface of the base insulating film 131 including the formation region of the connection hole 133, and the metal thin film is patterned into a predetermined shape to form the metal thin film resistor 101. .

また、金属薄膜抵抗体を備えた半導体装置として、半導体集積回路の絶縁膜上に金属薄膜抵抗を搭載する集積回路であって、金属薄膜抵抗の電極部分における金属薄膜抵抗と金属配線との接触が、金属配線の端部の端面及び上面の少なくとも一部分においてなされるよう構成されたものが開示されている(例えば特許文献8参照。)。   Further, as a semiconductor device provided with a metal thin film resistor, an integrated circuit in which a metal thin film resistor is mounted on an insulating film of a semiconductor integrated circuit, wherein the metal thin film resistor is in contact with the metal wiring at the electrode portion of the metal thin film resistor. In addition, there is disclosed one configured to be formed on at least a part of an end surface and an upper surface of an end portion of a metal wiring (see, for example, Patent Document 8).

図29を参照して、金属配線の端部の端面及び上面の少なくとも一部分において金属薄膜抵抗と金属配線との接触をとる方法について説明する。
素子分離酸化膜3が形成されたシリコン基板1上に第1層目層間絶縁膜5を形成し、第1層目層間絶縁膜5上に第1層目配線用金属パターン115を形成し、第1層目配線用金属パターン115上を含む第1層目層間絶縁膜5上全面にプラズマ窒化膜135を形成した後、プラズマ窒化膜135の一部分を取り除いて第1層目配線用金属パターン115の端面及び上面の一部分を露出させる。その後、金属薄膜抵抗体用の金属薄膜を蒸着し、その金属薄膜をパターニングして金属薄膜抵抗体101を形成する。
With reference to FIG. 29, a method of making contact between the metal thin film resistor and the metal wiring on at least a part of the end face and the upper surface of the end of the metal wiring will be described.
A first-layer interlayer insulating film 5 is formed on the silicon substrate 1 on which the element isolation oxide film 3 is formed, a first-layer wiring metal pattern 115 is formed on the first-layer interlayer insulating film 5, After the plasma nitride film 135 is formed on the entire surface of the first layer interlayer insulating film 5 including the first layer wiring metal pattern 115, a part of the plasma nitride film 135 is removed to form the first layer wiring metal pattern 115. The end face and a part of the upper face are exposed. Thereafter, a metal thin film for the metal thin film resistor is deposited, and the metal thin film is patterned to form the metal thin film resistor 101.

特開平8−124729号公報JP-A-8-124729 特開2002−124639号公報JP 2002-124039 A 特開2002−261237号公報JP 2002-261237 A 特許第2699559号公報Japanese Patent No. 2699559 特許第2932940号公報Japanese Patent No. 2932940 特許第3185677号公報Japanese Patent No. 3185777 特開昭58−148443号公報JP 58-148443 A 特開昭61−100956号公報JP-A-61-100956

レーザトリミング処理においてヒューズ素子や抵抗体などの被レーザ光照射体にレーザ光が照射されるとレーザ光が照射されている位置の周辺領域が発熱する。この熱により金属薄膜抵抗体と金属薄膜抵抗体の電気的接続をとるための金属材料との接触抵抗が変化する。このような接触抵抗の変化は、被レーザ光照射体を電気的に絶縁させて装置の性能の調整などを行なうレーザトリミング処理においては、被レーザ光照射体は一度絶縁された後に導通されることはないので問題にならなかった。
他方、例えば上記特許文献1に記載されているように、レーザ光を金属薄膜抵抗体上で走査しながら照射して金属薄膜抵抗体の一部分を絶縁し、半導体装置の性能を測定しながらトリミングを行なうレーザトリミング処理(オンライントリミング処理と称す)においては、金属薄膜抵抗体は完全には絶縁されるのではなく、トリミング処理後でも導通状態にある。このようなことから、オンライントリミング処理において、上記接触抵抗が測定時と測定後とで異なるために性能測定が正しくできず、高精度なトリミング処理ができないという問題があった。
In the laser trimming process, when a laser beam is irradiated onto a laser beam irradiation body such as a fuse element or a resistor, a peripheral region at a position where the laser beam is irradiated generates heat. This heat changes the contact resistance between the metal thin film resistor and the metal material for electrical connection between the metal thin film resistor. Such a change in contact resistance is such that the laser light irradiation body is electrically insulated after being insulated once in the laser trimming process in which the laser light irradiation body is electrically insulated to adjust the performance of the apparatus. There was no problem because it was not.
On the other hand, as described in Patent Document 1, for example, laser light is irradiated while scanning on the metal thin film resistor to insulate a part of the metal thin film resistor, and trimming is performed while measuring the performance of the semiconductor device. In the laser trimming process (referred to as online trimming process) to be performed, the metal thin film resistor is not completely insulated but is in a conductive state even after the trimming process. For this reason, in the on-line trimming process, the contact resistance is different at the time of measurement and after the measurement, so that the performance measurement cannot be performed correctly, and there is a problem that the highly accurate trimming process cannot be performed.

そこで本発明は、レーザトリミング処理時において金属薄膜抵抗体へのレーザ光照射に起因する発熱により金属薄膜抵抗体と金属薄膜抵抗体の電気的接続をとるための金属材料との接触抵抗が変化するのを低減することができる半導体装置を提供することを目的とするものである。   Therefore, according to the present invention, the contact resistance between the metal thin film resistor and the metal material for electrically connecting the metal thin film resistor changes due to the heat generated by laser light irradiation to the metal thin film resistor during the laser trimming process. An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of reducing the above.

本発明の半導体装置は、半導体基板上に形成された下層側絶縁膜と、上記下層側絶縁膜上に形成された配線用金属パターン及び放熱用金属パターンと、上記下層側絶縁膜上、上記配線用金属パターン上及び上記放熱用金属パターンに形成された下地絶縁膜(単に下地膜とも称する)と、上記配線用金属パターン上の上記下地絶縁膜に形成された接続孔と、上記下地絶縁膜上から上記接続孔内にわたって形成されて上記接続孔内で上記配線用金属パターンと電気的に接続されている金属薄膜抵抗体を備え、上記放熱用金属パターンの一部分は上記金属薄膜抵抗体下の領域に配置されているものである。
本願特許請求の範囲及び本明細書において、金属薄膜抵抗体の下地膜である下地絶縁膜は単層の絶縁膜であってもよいし、複数層の絶縁膜からなる積層膜であってもよい。
The semiconductor device of the present invention includes a lower-layer insulating film formed on a semiconductor substrate, a wiring metal pattern and a heat-dissipating metal pattern formed on the lower-layer insulating film, the lower-layer insulating film, and the wiring A base insulating film (also simply referred to as a base film) formed on the metal pattern for heat dissipation and the metal pattern for heat dissipation, a connection hole formed in the base insulating film on the metal pattern for wiring, and the base insulating film A metal thin film resistor formed over the connection hole and electrically connected to the wiring metal pattern in the connection hole, and a part of the heat dissipation metal pattern is a region under the metal thin film resistor. Is arranged.
In the claims and the specification of the present application, the base insulating film that is the base film of the metal thin film resistor may be a single-layer insulating film or a laminated film including a plurality of insulating films. .

本発明の半導体装置において、上記金属薄膜抵抗体の形成領域とは異なる領域で、上記下地絶縁膜を含む上記放熱用金属パターン上の絶縁膜に開口部が形成されているようにしてもよい。   In the semiconductor device of the present invention, an opening may be formed in the insulating film on the heat radiating metal pattern including the base insulating film in a region different from the region where the metal thin film resistor is formed.

さらに、上記配線用金属パターンは最上層の配線用金属パターンであるようにしてもよい。   Further, the wiring metal pattern may be the uppermost wiring metal pattern.

さらに、上記金属薄膜抵抗体上及び上記下地絶縁膜上に形成された上層側絶縁膜と、少なくとも上記金属薄膜抵抗体にレーザ光が照射される領域を除いて上記金属薄膜抵抗体上の領域の上記上層側絶縁膜上に配置された金属材料からなる第2放熱用金属パターンをさらに備えているようにしてもよい。   Further, the upper insulating film formed on the metal thin film resistor and the base insulating film, and at least the region on the metal thin film resistor except the region where the metal thin film resistor is irradiated with laser light. You may make it further provide the 2nd metal pattern for thermal radiation which consists of a metal material arrange | positioned on the said upper layer side insulating film.

さらに、上記第2放熱用金属パターン上に形成された絶縁膜に第2開口部が形成されているようにしてもよい。   Furthermore, a second opening may be formed in the insulating film formed on the second metal pattern for heat dissipation.

さらに、上記放熱用金属パターンと上記第2放熱用金属パターンは上記下地絶縁膜及び上記上層側絶縁膜に形成された第2接続孔を介して接続されているようにしてもよい。   Further, the heat dissipation metal pattern and the second heat dissipation metal pattern may be connected via a second connection hole formed in the base insulating film and the upper insulating film.

さらに、上記配線用金属パターンは、金属材料パターンと、上記金属材料パターンの少なくとも上面に形成された高融点金属膜により構成されているようにしてもよい。   Furthermore, the metal pattern for wiring may be constituted by a metal material pattern and a refractory metal film formed on at least the upper surface of the metal material pattern.

さらに、上記第2配線用金属パターンは最上層の配線用金属パターンであるようにしてもよい。   Further, the second wiring metal pattern may be the uppermost wiring metal pattern.

さらに、上記接続孔の少なくとも上端部がテーパー状に形成されており、かつ、成分に少なくとも上記配線用金属パターン及び上記絶縁膜の材料ならびにAr(アルゴン)を含んでいる逆スパッタリング残渣が上記接続孔の内壁に形成されているようにしてもよい。
このような逆スパッタリング残渣及び接続孔上端部のテーパー形状は、配線用金属パターン上の上記絶縁膜に接続孔を形成した後、Arガスを用いた逆スパッタリング処理(以下Ar逆スパッタリング処理と称す)を施すことにより形成することができる。
Further, at least an upper end portion of the connection hole is formed in a tapered shape, and a reverse sputtering residue containing at least the wiring metal pattern, the insulating film material, and Ar (argon) as components is formed in the connection hole. It may be formed on the inner wall.
Such a reverse sputtering residue and the tapered shape of the upper end of the connection hole are formed by forming a connection hole in the insulating film on the metal pattern for wiring and then performing reverse sputtering using Ar gas (hereinafter referred to as Ar reverse sputtering). Can be formed.

本発明の半導体装置において、上記金属薄膜抵抗体の膜厚は5〜1000Å、好ましくは20〜500Åである例を挙げることができる。   In the semiconductor device of the present invention, the metal thin film resistor may have a thickness of 5 to 1000 mm, preferably 20 to 500 mm.

さらに、上記下地絶縁膜は平坦化処理が施されているようにしてもよい。   Further, the base insulating film may be planarized.

さらに、上記金属薄膜抵抗体の上面を覆う金属窒化膜を備え、上記金属薄膜抵抗体の上面と上記金属窒化膜の間には金属酸化膜は形成されていないようにしてもよい。   Furthermore, a metal nitride film covering the upper surface of the metal thin film resistor may be provided, and no metal oxide film may be formed between the upper surface of the metal thin film resistor and the metal nitride film.

本発明の半導体装置が適用される半導体装置の一例として、2個以上の抵抗素子による分割によって電圧出力を得、抵抗素子へのレーザ照射によって電圧出力を調整できる分割抵抗回路を備えた半導体装置を挙げることができる。   As an example of a semiconductor device to which the semiconductor device of the present invention is applied, a semiconductor device provided with a divided resistor circuit capable of obtaining a voltage output by dividing by two or more resistor elements and adjusting the voltage output by laser irradiation to the resistor elements. Can be mentioned.

本発明の半導体装置が適用される半導体装置の他の例として、入力電圧を分割して分割電圧を供給するための分割抵抗回路と、基準電圧を供給するための基準電圧発生回路と、上記分割抵抗回路からの分割電圧と上記基準電圧発生回路からの基準電圧を比較するための比較回路をもつ電圧検出回路を備えた半導体装置を挙げることができる。その電圧検出回路を構成する分割抵抗回路は、本発明の半導体装置を構成する金属薄膜抵抗体及び放熱用金属パターンが適用された抵抗素子を備えている。   As another example of the semiconductor device to which the semiconductor device of the present invention is applied, a divided resistor circuit for dividing an input voltage and supplying a divided voltage, a reference voltage generating circuit for supplying a reference voltage, and the division A semiconductor device including a voltage detection circuit having a comparison circuit for comparing the divided voltage from the resistor circuit with the reference voltage from the reference voltage generation circuit can be given. The divided resistance circuit constituting the voltage detection circuit includes a metal thin film resistor constituting the semiconductor device of the present invention and a resistance element to which the heat radiation metal pattern is applied.

本発明の半導体装置が適用される半導体装置のさらに他の例として、入力電圧の出力を制御する出力ドライバと、出力電圧を分割して分割電圧を供給するための分割抵抗回路と、基準電圧を供給するための基準電圧発生回路と、上記分割抵抗回路からの分割電圧と上記基準電圧発生回路からの基準電圧を比較し、比較結果に応じて上記出力ドライバの動作を制御するための比較回路をもつ定電圧発生回路を備えた半導体装置を挙げることができる。その定電圧発生回路を構成する分割抵抗回路は、本発明の半導体装置を構成する金属薄膜抵抗体及び放熱用金属パターンが適用された抵抗素子を備えている。   As still another example of a semiconductor device to which the semiconductor device of the present invention is applied, an output driver for controlling the output of the input voltage, a divided resistor circuit for dividing the output voltage and supplying the divided voltage, and a reference voltage A reference voltage generation circuit for supplying, and a comparison circuit for comparing the divided voltage from the division resistor circuit and the reference voltage from the reference voltage generation circuit and controlling the operation of the output driver according to the comparison result A semiconductor device provided with a constant voltage generation circuit can be given. The divided resistor circuit constituting the constant voltage generating circuit includes a metal thin film resistor constituting the semiconductor device of the present invention and a resistor element to which a heat dissipating metal pattern is applied.

本発明の半導体装置では、半導体基板上に形成された下層側絶縁膜と、下層側絶縁膜上に形成された配線用金属パターン及び放熱用金属パターンと、下層側絶縁膜上、配線用金属パターン上及び放熱用金属パターンに形成された下地絶縁膜と、配線用金属パターン上の下地絶縁膜に形成された接続孔と、下地絶縁膜上から接続孔内にわたって形成されて接続孔内で配線用金属パターンと電気的に接続されている金属薄膜抵抗体を備え、放熱用金属パターンの一部分は金属薄膜抵抗体下の領域に配置されているようにしたので、金属薄膜抵抗体の近傍に、熱伝導率が絶縁膜に比べて高い金属パターンが配置されている領域を大きくすることができ、放熱性を向上させることができる。これにより、レーザトリミング処理時においてレーザ光照射に起因する発熱により金属薄膜抵抗体と金属薄膜抵抗体の電気的接続をとるための金属材料(配線用金属パターン)との接触抵抗が変化するのを低減することができる。   In the semiconductor device of the present invention, the lower-layer side insulating film formed on the semiconductor substrate, the wiring metal pattern and the heat-dissipating metal pattern formed on the lower-layer side insulating film, the lower-layer insulating film, and the wiring metal pattern A base insulating film formed on the upper and heat dissipation metal pattern, a connection hole formed in the base insulating film on the wiring metal pattern, and a wiring formed in the connection hole from the base insulating film to the inside of the connection hole. A metal thin film resistor that is electrically connected to the metal pattern is provided, and a part of the metal pattern for heat dissipation is arranged in a region under the metal thin film resistor. A region where a metal pattern having a higher conductivity than that of the insulating film is disposed can be increased, and heat dissipation can be improved. As a result, the contact resistance between the metal thin film resistor and the metal material (metal pattern for wiring) for electrical connection between the metal thin film resistor changes due to heat generated by laser light irradiation during the laser trimming process. Can be reduced.

本発明の半導体装置において、金属薄膜抵抗体の形成領域とは異なる領域で、下地絶縁膜を含む放熱用金属パターン上の絶縁膜に開口部が形成されているようにすれば、その開口部を介して放熱用金属パターンの熱を放熱することができ、放熱性をさらに向上させることができる。   In the semiconductor device of the present invention, if the opening is formed in the insulating film on the heat radiation metal pattern including the base insulating film in a region different from the region where the metal thin film resistor is formed, the opening is formed. The heat of the metal pattern for heat dissipation can be dissipated through, and the heat dissipation can be further improved.

さらに、上記金属薄膜抵抗体上及び上記下地絶縁膜上に形成された上層側絶縁膜と、少なくとも上記金属薄膜抵抗体にレーザ光が照射される領域を除いて上記金属薄膜抵抗体上の領域の上記上層側絶縁膜上に配置された金属材料からなる第2放熱用金属パターンをさらに備えているようにすれば、金属薄膜抵抗体の近傍で金属パターンが配置されている領域をさらに大きくすることができ、放熱性をさらに向上させることができる。   Further, the upper insulating film formed on the metal thin film resistor and the base insulating film, and at least the region on the metal thin film resistor except the region where the metal thin film resistor is irradiated with laser light. If the second heat dissipating metal pattern made of the metal material disposed on the upper insulating film is further provided, the region where the metal pattern is disposed in the vicinity of the metal thin film resistor is further increased. The heat dissipation can be further improved.

さらに、上記第2放熱用金属パターン上に形成された絶縁膜に第2開口部が形成されているようにすれば、第2開口部を第2放熱用金属パターンの熱を放熱することができ、放熱性をさらに向上させることができる。   Further, if the second opening is formed in the insulating film formed on the second heat radiating metal pattern, the heat of the second heat radiating metal pattern can be radiated from the second opening. The heat dissipation can be further improved.

さらに、上記放熱用金属パターンと上記第2放熱用金属パターンは下地絶縁膜及び上層側絶縁膜に形成された第2接続孔を介して接続されているようにすれば、放熱用金属パターンの熱を第2接続孔及び第2放熱用金属パターンを介して放熱することができ、放熱性をさらに向上させることができる。   Furthermore, if the metal pattern for heat dissipation and the second metal pattern for heat dissipation are connected through the second connection hole formed in the base insulating film and the upper insulating film, the heat of the metal pattern for heat dissipation can be obtained. Can be radiated through the second connection hole and the second metal pattern for heat dissipation, and the heat dissipation can be further improved.

また、配線用金属パターン上の絶縁膜に形成された接続孔内に金属薄膜抵抗体の一部分を形成する場合、図28に示したように、接続孔133の内壁側面、特に接続孔133の底部側において金属薄膜抵抗体101のステップカバレージ(段差被覆性)が悪くなり、金属薄膜抵抗体101と第1層目配線用金属パターン115との接触抵抗が大きくなるとともにばらつくという問題があった。   When a part of the metal thin film resistor is formed in the connection hole formed in the insulating film on the metal pattern for wiring, as shown in FIG. 28, the inner wall side surface of the connection hole 133, particularly the bottom of the connection hole 133 is formed. On the side, the step coverage (step coverage) of the metal thin film resistor 101 is deteriorated, and there is a problem that the contact resistance between the metal thin film resistor 101 and the first-layer wiring metal pattern 115 increases and varies.

そこで、上記接続孔の少なくとも上端部がテーパー状に形成されており、かつ、成分に少なくとも上記配線用金属パターン及び上記絶縁膜の材料ならびにArを含んでいる逆スパッタリング残渣が上記接続孔の内壁に形成されているようにすれば、逆スパッタリング残渣の存在によって接続孔内での金属薄膜抵抗体のステップカバレージを向上させることができ、金属薄膜抵抗体の配線パターンとの接触抵抗の安定化を実現することができる。さらに、接続孔の少なくとも上端部に形成されたテーパー状により、金属薄膜抵抗体用の金属薄膜形成時において接続孔の上端部近傍に堆積された金属薄膜のオーバーハングを防止して接続孔内への金属薄膜の堆積に及ぼす影響を低減することができ、金属薄膜のステップカバレージ、ひいては金属薄膜抵抗体のステップカバレージを向上させることができる。
また、従来、金属薄膜抵抗体は下地膜の組成や下地膜形成からの経過時間等に起因して抵抗値が変動するなど、下地膜の影響を受けてしまうという問題があった。上述のように、この態様における上記逆スパッタリング残渣及接続孔上端部のテーパー形状は、配線用金属パターン上の絶縁膜に接続孔を形成した後にAr逆スパッタリング処理を行なうことにより形成することができるが、金属薄膜抵抗体用の金属薄膜を形成する前に金属薄膜抵抗体の下地膜に対してAr逆スパッタリング処理を施すことにより、金属薄膜抵抗体のシート抵抗の下地膜依存性の軽減及び経時変化の低減を図ることができるという効果もある。
金属薄膜抵抗体の下地膜にAr逆スパッタリング処理を施すことにより得られる効果については後述にて詳細に説明する。
Therefore, at least the upper end portion of the connection hole is formed in a tapered shape, and the reverse sputtering residue containing at least the wiring metal pattern and the insulating film material and Ar as components in the inner wall of the connection hole. If formed, the step coverage of the metal thin film resistor in the connection hole can be improved by the presence of the reverse sputtering residue, and the contact resistance with the wiring pattern of the metal thin film resistor can be stabilized. can do. Further, the tapered shape formed at least at the upper end of the connection hole prevents the metal thin film deposited near the upper end of the connection hole from being formed in the connection hole when forming the metal thin film for the metal thin film resistor. The influence of the metal thin film on the deposition of the metal thin film can be reduced, and the step coverage of the metal thin film, and thus the step coverage of the metal thin film resistor can be improved.
Conventionally, the metal thin film resistor has a problem in that the resistance value fluctuates due to the composition of the base film, the elapsed time from the base film formation, and the like, and the metal thin film resistor is affected by the base film. As described above, the reverse sputtering residue and the tapered shape of the upper end portion of the connection hole in this embodiment can be formed by performing the Ar reverse sputtering process after forming the connection hole in the insulating film on the wiring metal pattern. However, by applying Ar reverse sputtering treatment to the base film of the metal thin film resistor before forming the metal thin film for the metal thin film resistor, the sheet resistance of the metal thin film resistor is reduced and the aging is reduced. There is also an effect that the change can be reduced.
The effect obtained by applying the Ar reverse sputtering process to the base film of the metal thin film resistor will be described in detail later.

さらに、上記配線用金属パターンは、金属材料パターンと、上記金属材料パターンの少なくとも上面に形成された高融点金属膜により構成されているようにすれば、金属薄膜抵抗体と金属材料パターンの間に高融点金属膜を介在させることができるので、金属薄膜抵抗体と配線用金属パターンの接触抵抗のバラツキを低減することができ、抵抗値の精度及び歩留りの向上を図ることができる。さらに、一般に金属薄膜抵抗体と金属材料が直接接触している構造では300〜400℃程度の比較的低温の熱処理により接触抵抗が大きく変動してしまうが、このような不具合をなくすことができる。   Furthermore, if the metal pattern for wiring is composed of a metal material pattern and a refractory metal film formed on at least the upper surface of the metal material pattern, the wiring metal pattern is interposed between the metal thin film resistor and the metal material pattern. Since the refractory metal film can be interposed, variation in contact resistance between the metal thin film resistor and the wiring metal pattern can be reduced, and the accuracy of the resistance value and the yield can be improved. Furthermore, in general, in a structure in which a metal thin film resistor and a metal material are in direct contact, the contact resistance largely fluctuates due to heat treatment at a relatively low temperature of about 300 to 400 ° C., but such a problem can be eliminated.

さらに、上記第2放熱用金属パターンを備えていない態様では上記配線用金属パターンが最上層の配線用金属パターンであり、又は上記第2放熱用金属パターンを備えている態様では上記第2放熱用金属パターンと同じ層の配線用金属パターンが最上層の配線用金属パターンであるようにすれば、例えば金属薄膜抵抗体のレイアウト変更を金属薄膜抵抗体及び最上層の配線パターンのレイアウト変更により実現できるなど、設計の自由度を向上させることができる。
さらに、金属薄膜抵抗体の上層には絶縁性材料からなる最終保護膜が形成され、金属薄膜抵抗体の上層に最終保護膜以外の絶縁膜も形成されている場合に比べて金属薄膜抵抗体上の絶縁性材料の膜厚を薄くして膜厚ばらつきを小さくすることができる。これにより、金属薄膜抵抗体にレーザ光を照射してトリミング処理を施す際に、金属薄膜抵抗体上の絶縁性材料でのレーザ光の干渉のばらつきを小さくして金属薄膜抵抗体に与えられるレーザエネルギーのばらつきを小さくすることができ、トリミングの正確性を向上させることができる。さらに、金属薄膜抵抗体上の絶縁性材料の膜厚を薄くできることにより、トリミング処理時のレーザ照射に起因する金属薄膜抵抗体の温度上昇などに対して放熱能力を向上させることができる。
Further, in the aspect not including the second heat dissipation metal pattern, the wiring metal pattern is the uppermost wiring metal pattern, or in the aspect including the second heat dissipation metal pattern, the second heat dissipation metal pattern. If the wiring metal pattern in the same layer as the metal pattern is the uppermost wiring metal pattern, for example, the layout change of the metal thin film resistor can be realized by changing the layout of the metal thin film resistor and the uppermost wiring pattern. The degree of freedom of design can be improved.
In addition, a final protective film made of an insulating material is formed on the upper layer of the metal thin film resistor, and the upper layer of the metal thin film resistor has an insulating film other than the final protective film on the metal thin film resistor. It is possible to reduce the film thickness variation by reducing the film thickness of the insulating material. As a result, when the metal thin film resistor is irradiated with laser light and subjected to trimming processing, the laser provided with the metal thin film resistor with reduced variation in the interference of the laser light in the insulating material on the metal thin film resistor Variations in energy can be reduced, and trimming accuracy can be improved. Furthermore, by reducing the thickness of the insulating material on the metal thin film resistor, it is possible to improve the heat dissipation capability against the temperature rise of the metal thin film resistor caused by laser irradiation during the trimming process.

さらに、下地絶縁膜は平坦化処理が施されているようにすれば、上記絶縁膜の段差に起因して金属薄膜抵抗体の抵抗値がばらつくのを防止することができる。   Furthermore, if the base insulating film is flattened, it can be prevented that the resistance value of the metal thin film resistor varies due to the step of the insulating film.

さらに、金属薄膜抵抗体の上面を覆う金属窒化膜を備え、金属薄膜抵抗体の上面と金属窒化膜の間には金属酸化膜は形成されていないようにすれば、金属薄膜抵抗体の上面の酸化をなくすことができ、金属薄膜抵抗体の抵抗値の安定化及び精度の向上を図ることができる。   Furthermore, if a metal nitride film is provided to cover the upper surface of the metal thin film resistor, and no metal oxide film is formed between the upper surface of the metal thin film resistor and the metal nitride film, the upper surface of the metal thin film resistor is Oxidation can be eliminated, and the resistance value of the metal thin film resistor can be stabilized and the accuracy can be improved.

また、2個以上の抵抗による分割によって電圧出力を得、抵抗素子へのレーザ照射によって電圧出力を調整できる分割抵抗回路を備えた半導体装置において、分割抵抗回路を構成する抵抗素子は、本発明の半導体装置を構成する金属薄膜抵抗体及び放熱用金属パターンを備えるようにしたので、レーザトリミング処理時においてレーザ光照射に起因する発熱により金属薄膜抵抗体と金属薄膜抵抗体の電気的接続をとるための金属材料との接触抵抗が変化するのを低減することができ、オンライントリミング処理時における測定精度を向上させて分割抵抗回路の出力電圧の精度の向上を図ることができる。   In addition, in a semiconductor device including a divided resistor circuit that can obtain a voltage output by dividing by two or more resistors and adjust the voltage output by laser irradiation to the resistor element, the resistor element constituting the divided resistor circuit is Since the metal thin film resistor and the heat radiating metal pattern constituting the semiconductor device are provided, in order to establish electrical connection between the metal thin film resistor and the metal thin film resistor due to heat generated by laser light irradiation during the laser trimming process. The change in the contact resistance with the metal material can be reduced, and the measurement accuracy during the online trimming process can be improved to improve the accuracy of the output voltage of the divided resistor circuit.

また、入力電圧を分割して分割電圧を供給するための分割抵抗回路と、基準電圧を供給するための基準電圧発生回路と、上記分割抵抗回路からの分割電圧と上記基準電圧発生回路からの基準電圧を比較するための比較回路をもつ電圧検出回路を備えた半導体装置において、分割抵抗回路として本発明の半導体装置を構成する金属薄膜抵抗体及び放熱用金属パターンが適用された分割抵抗回路を備えているようにすれば、本発明が適用された分割抵抗回路では出力電圧の精度の向上を図ることができるので、電圧検出回路の電圧検出能力の精度の向上を図ることができる。   Also, a dividing resistor circuit for dividing the input voltage and supplying a divided voltage, a reference voltage generating circuit for supplying a reference voltage, a divided voltage from the dividing resistor circuit, and a reference from the reference voltage generating circuit In a semiconductor device having a voltage detection circuit having a comparison circuit for comparing voltages, a metal thin film resistor constituting the semiconductor device of the present invention and a heat dissipation metal pattern are applied as a resistance dividing circuit. By doing so, the divided resistor circuit to which the present invention is applied can improve the accuracy of the output voltage, and hence the accuracy of the voltage detection capability of the voltage detection circuit can be improved.

また、入力電圧の出力を制御する出力ドライバと、出力電圧を分割して分割電圧を供給するための分割抵抗回路と、基準電圧を供給するための基準電圧発生回路と、上記分割抵抗回路からの分割電圧と上記基準電圧発生回路からの基準電圧を比較し、比較結果に応じて上記出力ドライバの動作を制御するための比較回路をもつ定電圧発生回路を備えた半導体装置において、分割抵抗回路として本発明の半導体装置を構成する金属薄膜抵抗体及び放熱用金属パターンが適用された分割抵抗回路を備えているようにすれば、本発明が適用された分割抵抗回路では出力電圧の精度の向上を図ることができるので、定電圧発生回路の出力電圧の安定化を図ることができる。   Further, an output driver for controlling the output of the input voltage, a dividing resistor circuit for dividing the output voltage and supplying a divided voltage, a reference voltage generating circuit for supplying a reference voltage, and the dividing resistor circuit In a semiconductor device having a constant voltage generation circuit having a comparison circuit for comparing the divided voltage with the reference voltage from the reference voltage generation circuit and controlling the operation of the output driver according to the comparison result, as a divided resistance circuit By providing the divided resistor circuit to which the metal thin film resistor and the heat radiation metal pattern constituting the semiconductor device of the present invention are applied, the divided resistor circuit to which the present invention is applied improves the accuracy of the output voltage. As a result, the output voltage of the constant voltage generation circuit can be stabilized.

図1は一実施例を示す断面図であり、(A)は金属薄膜抵抗体の形成領域近傍を示す平面図、(B)は(A)のA−A位置での断面図、(C)は(A)のB−B位置での断面図である。図2は図1(B)の破線で囲まれた部分を拡大して示す拡大断面図である。図1(A)での下地絶縁膜及びパッシベーション膜の図示は省略している。以下に説明する実施例では同一基板上にトランジスタ素子や容量素子などが形成されているが、図ではそれらの素子の図示は省略する。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment, (A) is a plan view showing the vicinity of a formation region of a metal thin film resistor, (B) is a cross-sectional view at the position AA in (A), (C) These are sectional drawings in the BB position of (A). FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged portion surrounded by a broken line in FIG. Illustration of the base insulating film and the passivation film in FIG. In the embodiments described below, transistor elements, capacitor elements, and the like are formed on the same substrate, but these elements are not shown in the drawing.

シリコン基板1上に素子分離酸化膜3が形成されている。素子分離酸化膜3の形成領域を含んでシリコン基板1上にBPSG(Borophospho silicate glass)膜又はPSG(phospho silicate glass)膜からなる第1層目層間絶縁膜(下層側絶縁膜)5が形成されている。第1層目層間絶縁膜5上に、金属材料パターン7と金属材料パターン7表面に形成された高融点金属膜9からなる第1層目配線用金属パターン11及び放熱用金属パターン13が形成されている。金属材料パターン7は例えばAlSiCu膜により形成されている。高融点金属膜9は例えばTiN膜により形成されており、反射防止膜兼バリヤ膜として機能するものである。放熱用金属パターン13は金属薄膜抵抗体と電気的に接続される一対の第1層目配線用金属パターン11,11のうち一方の第1層目配線用金属パターン11に連続して形成されている。また、放熱用金属パターン13の一部分は金属薄膜抵抗体の形成領域に形成されている。   An element isolation oxide film 3 is formed on the silicon substrate 1. A first interlayer insulating film (lower insulating film) 5 made of a BPSG (Borophospho silicate glass) film or a PSG (phospho silicate glass) film is formed on the silicon substrate 1 including the formation region of the element isolation oxide film 3. ing. On the first-layer interlayer insulating film 5, a first-layer wiring metal pattern 11 and a heat-dissipating metal pattern 13 made of a metal material pattern 7 and a refractory metal film 9 formed on the surface of the metal material pattern 7 are formed. ing. The metal material pattern 7 is formed of, for example, an AlSiCu film. The refractory metal film 9 is formed of, for example, a TiN film and functions as an antireflection film / barrier film. The heat dissipating metal pattern 13 is continuously formed on one of the first layer wiring metal patterns 11 of the pair of first layer wiring metal patterns 11 and 11 electrically connected to the metal thin film resistor. Yes. A part of the heat radiation metal pattern 13 is formed in the formation region of the metal thin film resistor.

第1層目配線用金属パターン11及び放熱用金属パターン13の形成領域を含んで第1層目層間絶縁膜5上に、例えば、下層側から順にプラズマCVD酸化膜、SOG膜、プラズマCVD酸化膜からなる下地絶縁膜15(図1では一体的に図示している。)が形成されている。下地絶縁膜15に、金属薄膜抵抗体の両端部及び第1層目配線用金属パターン11に対応して接続孔17が形成されている。   For example, a plasma CVD oxide film, an SOG film, and a plasma CVD oxide film are formed on the first-layer interlayer insulating film 5 including the formation region of the first-layer wiring metal pattern 11 and the heat-dissipation metal pattern 13 in order from the lower layer side. A base insulating film 15 (shown integrally in FIG. 1) is formed. Connection holes 17 are formed in the base insulating film 15 so as to correspond to both end portions of the metal thin film resistor and the first-layer wiring metal pattern 11.

図2に示すように、接続孔17の底面は高融点金属膜9の表面側の一部が除去されて形成されており、接続孔17の上端部はテーパー形状に形成されている。また、接続孔17の内壁には逆スパッタリング残渣19が形成されている。接続孔17の上端部のテーパー形状及び逆スパッタリング残渣19について図1(A)及び(B)での図示は省略している。接続孔17の上端部のテーパー形状及び逆スパッタリング残渣19は、接続孔17が形成された下地絶縁膜15に対してAr逆スパッタリング処理が施されて形成されたものである。したがって、逆スパッタリング残渣19は成分に高融点金属膜9及び下地絶縁膜15の材料ならびにArを含んでおり、ここではTi、N、Si、O、Arを含んでいる。   As shown in FIG. 2, the bottom surface of the connection hole 17 is formed by removing a part of the surface side of the refractory metal film 9, and the upper end portion of the connection hole 17 is formed in a tapered shape. A reverse sputtering residue 19 is formed on the inner wall of the connection hole 17. The taper shape at the upper end of the connection hole 17 and the reverse sputtering residue 19 are not shown in FIGS. The tapered shape of the upper end portion of the connection hole 17 and the reverse sputtering residue 19 are formed by performing Ar reverse sputtering treatment on the base insulating film 15 in which the connection hole 17 is formed. Therefore, the reverse sputtering residue 19 contains the materials of the refractory metal film 9 and the base insulating film 15 and Ar as components, and here, Ti, N, Si, O, and Ar are included.

下地絶縁膜15上に、接続孔17,17間の領域から接続孔17内及び第1層目配線用金属パターン11上にわたってCrSi薄膜抵抗体(金属薄膜抵抗体)21が形成されている。CrSi薄膜抵抗体21の両端部は接続孔17内で第1層目配線用金属パターン11と電気的に接続されている。CrSi薄膜抵抗体21下には下地絶縁膜15を介して放熱用金属パターン13が配置されている。   A CrSi thin film resistor (metal thin film resistor) 21 is formed on the base insulating film 15 from the region between the connection holes 17 and 17 to the inside of the connection hole 17 and the metal pattern 11 for the first layer wiring. Both ends of the CrSi thin film resistor 21 are electrically connected to the first-layer wiring metal pattern 11 in the connection hole 17. Under the CrSi thin film resistor 21, a metal pattern 13 for heat dissipation is disposed via a base insulating film 15.

CrSi薄膜抵抗体21の形成領域を含んで下地絶縁膜15上に、下層側が酸化シリコン膜、上層側が窒化シリコン膜からなる、最終保護膜としてのパッシベーション膜23(図1では一体的に図示している。)が形成されている。
パッシベーション膜23には、CrSi薄膜抵抗体21の形成領域とは異なる領域で、放熱用金属パターン13上の下地絶縁膜15及びパッシベーション膜23に開口部25が形成されている。
A passivation film 23 as a final protective film (illustrated integrally in FIG. 1) comprising a silicon oxide film on the lower layer side and a silicon nitride film on the upper layer side on the base insulating film 15 including the formation region of the CrSi thin film resistor 21. Is formed).
In the passivation film 23, an opening 25 is formed in the base insulating film 15 and the passivation film 23 on the heat dissipation metal pattern 13 in a region different from the region where the CrSi thin film resistor 21 is formed.

この実施例では、CrSi薄膜抵抗体21下に放熱用金属パターン13を備えているので、CrSi薄膜抵抗体21の近傍に、下地絶縁膜15やパッシベーション膜23に比べて熱伝導率が高い金属パターン11,13が配置されている領域を大きくすることができ、放熱性を向上させることができる。これにより、レーザトリミング処理時においてレーザ光照射に起因する発熱により金属薄膜抵抗体と第1層目配線用金属パターン11の接触抵抗が変化するのを低減することができる。   In this embodiment, since the heat radiation metal pattern 13 is provided under the CrSi thin film resistor 21, a metal pattern having higher thermal conductivity than the base insulating film 15 and the passivation film 23 is provided in the vicinity of the CrSi thin film resistor 21. The area | region where 11 and 13 are arrange | positioned can be enlarged, and heat dissipation can be improved. Thereby, it is possible to reduce the change in the contact resistance between the metal thin film resistor and the first-layer wiring metal pattern 11 due to the heat generated by the laser beam irradiation during the laser trimming process.

さらに、CrSi薄膜抵抗体21の形成領域とは異なる領域で、放熱用金属パターン13上の下地絶縁膜15及びパッシベーション膜23に開口部25が形成されているので、開口部25を介して放熱用金属パターン13の熱を放熱することができ、放熱性をさらに向上させることができる。   Furthermore, since the opening 25 is formed in the base insulating film 15 and the passivation film 23 on the heat dissipation metal pattern 13 in a region different from the region where the CrSi thin film resistor 21 is formed, the heat dissipation is performed via the opening 25. The heat of the metal pattern 13 can be dissipated and the heat dissipation can be further improved.

さらに、(B)に示すように、接続孔17の内壁に逆スパッタリング残渣19が形成されているので、接続孔17内でのCrSi薄膜抵抗体21のステップカバレージが向上されている。これにより、CrSi薄膜抵抗体21の第1層目配線用金属パターン11との接触抵抗の安定化を実現することができる。
さらに、接続孔17の上端部がテーパー状に形成されているので、CrSi薄膜抵抗体21を形成するためのCrSi薄膜形成時において接続孔17の上端部近傍に堆積されたCrSi薄膜のオーバーハングを防止して接続孔17内へのCrSi薄膜の堆積に及ぼす影響を低減することができ、CrSi薄膜のステップカバレージ、ひいてはCrSi薄膜抵抗体21のステップカバレージを向上させることができる。
Furthermore, as shown in (B), since the reverse sputtering residue 19 is formed on the inner wall of the connection hole 17, the step coverage of the CrSi thin film resistor 21 in the connection hole 17 is improved. Thereby, stabilization of contact resistance with the metal pattern 11 for 1st layer wiring of the CrSi thin film resistor 21 is realizable.
Furthermore, since the upper end portion of the connection hole 17 is tapered, an overhang of the CrSi thin film deposited in the vicinity of the upper end portion of the connection hole 17 during the formation of the CrSi thin film for forming the CrSi thin film resistor 21 is prevented. Thus, the influence on the deposition of the CrSi thin film in the connection hole 17 can be reduced, and the step coverage of the CrSi thin film and, consequently, the step coverage of the CrSi thin film resistor 21 can be improved.

ところで、半導体基板上に形成された下地絶縁膜上に金属薄膜抵抗体を備えた半導体装置において、金属薄膜抵抗体へのレーザトリミング処理の実施時に、レーザ光が酸化シリコン膜などの絶縁膜を透過して半導体基板、例えばシリコン基板に照射されると、レーザ光が照射された絶縁膜やシリコン基板が損傷し、半導体装置の信頼性が低下するという問題があった。また、オンライントリミングの実施時において、レーザ光がシリコン基板に照射されることにより、シリコン基板に電子正孔対が発生する。このような電子正孔対は性能測定時のノイズとなり、正しく測定できず、高精度なトリミング処理ができないという問題もあった。
このような不具合を発生させないようにするには、金属薄膜抵抗体を切断又は変質させる最小レーザパワーと半導体基板への影響がない最大のレーザパワーの間の強度にレーザパワー設定しなければならないので、レーザパワーに関してマージンが少なく、安定したトリミング処理を行なうことができないという問題があった。
By the way, in a semiconductor device having a metal thin film resistor on a base insulating film formed on a semiconductor substrate, laser light passes through an insulating film such as a silicon oxide film when a laser trimming process is performed on the metal thin film resistor. When the semiconductor substrate, for example, a silicon substrate is irradiated, there is a problem that the insulating film and the silicon substrate irradiated with the laser beam are damaged, and the reliability of the semiconductor device is lowered. In addition, when online trimming is performed, a laser beam is applied to the silicon substrate, whereby electron-hole pairs are generated in the silicon substrate. Such electron-hole pairs become noise during performance measurement, and cannot be measured correctly, and there is a problem that high-precision trimming cannot be performed.
In order not to cause such a problem, the laser power must be set to an intensity between the minimum laser power that cuts or alters the metal thin film resistor and the maximum laser power that does not affect the semiconductor substrate. However, there is a problem that the margin for laser power is small and stable trimming cannot be performed.

この実施例では、CrSi薄膜抵抗体21下の領域で下地絶縁膜15とシリコン基板1の間に金属材料からなる放熱用金属パターン13を備えているので、レーザトリミング処理時においてCrSi薄膜抵抗体21が切断又は変質されるのに十分な強度のレーザ光をCrSi薄膜抵抗体21に照射しても、下地絶縁膜15を透過したレーザ光は放熱用金属パターン13によりシリコン基板1とは反対側に反射されるので、レーザ光がシリコン基板1に照射されるのを防止することができる。これにより、トリミング処理時のシリコン基板1へのレーザ光の照射に起因する半導体装置の信頼性の低下を防止することができる。さらに、オンライントリミング処理時において、シリコン基板1へのレーザ光の照射に起因する電子正孔対の発生を防止して、高精度なトリミング処理を行なうことができる。   In this embodiment, since the heat dissipating metal pattern 13 made of a metal material is provided between the base insulating film 15 and the silicon substrate 1 in the region below the CrSi thin film resistor 21, the CrSi thin film resistor 21 is provided during the laser trimming process. Even if the CrSi thin film resistor 21 is irradiated with a laser beam having sufficient intensity to be cut or altered, the laser beam that has passed through the base insulating film 15 is placed on the side opposite to the silicon substrate 1 by the heat radiating metal pattern 13. Since the light is reflected, it is possible to prevent the laser light from being irradiated onto the silicon substrate 1. Thereby, it is possible to prevent the reliability of the semiconductor device from being lowered due to the irradiation of the laser beam onto the silicon substrate 1 during the trimming process. Furthermore, at the time of online trimming processing, generation of electron-hole pairs due to irradiation of laser light onto the silicon substrate 1 can be prevented, and highly accurate trimming processing can be performed.

ただし、本発明の半導体装置は、放熱用金属パターンの一部分がトリミング処理時にレーザ光が照射される領域に配置されているものに限定されるものではなく、トリミング処理時にレーザ光が照射される領域の一部又は全部の領域において放熱用金属パターンが配置されていないようにしてもよい。この場合でも、放熱性向上の効果は得られる。   However, the semiconductor device of the present invention is not limited to the part where the metal pattern for heat dissipation is disposed in the region irradiated with the laser beam during the trimming process, but the region irradiated with the laser beam during the trimming process. The metal pattern for heat dissipation may not be arranged in part or all of the region. Even in this case, the effect of improving heat dissipation can be obtained.

また、金属薄膜抵抗体の電気的接続をとる方法に関して、図24を参照して説明した上記1)の方法では、上述のように、金属薄膜抵抗体101上に直接第1層目配線用金属パターン103を形成しているが、第1層目配線用金属パターン103用の金属膜のパターニングをドライエッチング技術によっては行なうことができず、微細パターンの形成が困難であり、回路の高集積化の妨げになるという問題があった。
また、金属薄膜抵抗体101は一般的に酸化されやすく、金属薄膜抵抗体101の表面が酸化された状態で第1層目配線用金属パターン103用の金属膜を形成しても、金属薄膜抵抗体101と第1層目配線用金属パターン103の良好な電気的接続を得ることができないという問題があった。一般的な半導体装置の製造工程では、シリコン基板表面等の自然酸化膜をフッ酸水溶液で除去することにより金属配線との良好な電気的接続を得ることができるが、金属薄膜抵抗体101はフッ酸に少なからずエッチングされてしまうため、第1層目配線用金属パターン103用の金属膜を形成する前にフッ酸による酸化膜除去処理を行なうと金属薄膜抵抗体101の抵抗値のバラツキを招く虞があった。
In addition, regarding the method of establishing electrical connection between the metal thin film resistors, in the method 1) described above with reference to FIG. 24, the metal for the first layer wiring is directly formed on the metal thin film resistor 101 as described above. Although the pattern 103 is formed, the patterning of the metal film for the first-layer wiring metal pattern 103 cannot be performed by the dry etching technique, and it is difficult to form a fine pattern, and the circuit is highly integrated. There was a problem that hindered.
In addition, the metal thin film resistor 101 is generally easily oxidized, and even if the metal film for the first layer wiring metal pattern 103 is formed in a state where the surface of the metal thin film resistor 101 is oxidized, the metal thin film resistor 101 There is a problem that good electrical connection between the body 101 and the first-layer wiring metal pattern 103 cannot be obtained. In a general semiconductor device manufacturing process, a natural oxide film on the surface of a silicon substrate or the like can be removed with a hydrofluoric acid aqueous solution to obtain a good electrical connection with a metal wiring. Since the etching is not a little caused by the acid, if the oxide film removal treatment with hydrofluoric acid is performed before the metal film for the first-layer wiring metal pattern 103 is formed, the resistance value of the metal thin film resistor 101 varies. There was a fear.

また、図25を参照して説明した上記2)の方法では、金属薄膜抵抗体101の上に層間絶縁膜85を形成することにより、第1層目配線用金属パターン109用の金属膜のパターニングをドライエッチング技術により行なうことができる。
しかし、金属薄膜抵抗体101と第1層目配線用金属パターン109を電気的に接続するための接続孔107の形成については、上述のように、ウェットエッチング技術により開口する必要があり、微細化による高集積化の妨げとなる。さらに、接続孔107を形成するためのウェットエッチング処理においてフッ酸水溶液を使用するが、フッ酸により金属薄膜抵抗体101がエッチングされてしまうのを防止するには、金属薄膜抵抗体101上にバリヤ膜を形成及びパターニングする工程を新規に追加する等の対策が必要であり、工程数が増加するという問題があった。
In the method 2) described with reference to FIG. 25, the metal film patterning for the first-layer wiring metal pattern 109 is performed by forming the interlayer insulating film 85 on the metal thin film resistor 101. Can be performed by a dry etching technique.
However, as described above, the formation of the connection hole 107 for electrically connecting the metal thin film resistor 101 and the first-layer wiring metal pattern 109 needs to be opened by the wet etching technique. This hinders high integration. Further, a hydrofluoric acid aqueous solution is used in the wet etching process for forming the connection hole 107. To prevent the metal thin film resistor 101 from being etched by the hydrofluoric acid, a barrier is formed on the metal thin film resistor 101. Measures such as newly adding a process for forming and patterning a film are necessary, and there is a problem that the number of processes increases.

また、図26を参照して説明した上記3)の方法では、第1層目配線用金属パターン111用金属膜のエッチング処理をドライエッチング技術によって行なうことができ、さらに接続孔の形成も不要である。しかし、上述のように、金属薄膜抵抗体101の長さを実質的に決定する高融点金属膜パターン113を形成するための高融点金属膜のパターニングをウェットエッチング技術により行なう必要があるので、高融点金属膜パターン113は希望するエッチング領域よりも広くエッチングされてしまい、金属薄膜抵抗体101の実質的な長さがばらつき、結果的に抵抗値のバラツキを大きくしてしまうとともに、微細化が困難になるという問題があった。
さらに、高融点金属膜パターン113用の高融点金属膜の形成時には金属薄膜抵抗体101の表面は酸化されており、高融点金属膜パターン113との電気的接続を良好なものとするためには、フッ酸水溶液による金属薄膜抵抗体101表面の酸化膜除去が必要となるが、高融点金属膜パターン113を形成する前にフッ酸による酸化膜除去処理を行なうと金属薄膜抵抗体101の抵抗値がばらつく原因となる虞があった。
In the method 3) described with reference to FIG. 26, the etching process of the metal film for the first-layer wiring metal pattern 111 can be performed by the dry etching technique, and the formation of the connection hole is unnecessary. is there. However, as described above, since it is necessary to perform patterning of the refractory metal film for forming the refractory metal film pattern 113 that substantially determines the length of the metal thin film resistor 101 by the wet etching technique, The melting point metal film pattern 113 is etched wider than the desired etching region, the substantial length of the metal thin film resistor 101 varies, and as a result, the resistance value varies greatly and miniaturization is difficult. There was a problem of becoming.
Further, when the refractory metal film for the refractory metal film pattern 113 is formed, the surface of the metal thin film resistor 101 is oxidized, so that the electrical connection with the refractory metal film pattern 113 is good. The oxide film on the surface of the metal thin film resistor 101 needs to be removed with an aqueous hydrofluoric acid solution. If the oxide film removal process using hydrofluoric acid is performed before the refractory metal film pattern 113 is formed, the resistance value of the metal thin film resistor 101 is reduced. There was a risk of causing variation.

このように、図24から図26を参照して説明した上記方法1)から3)では、金属薄膜抵抗体の膜厚が薄いことに起因して、いずれかの工程でウェットエッチング処理が必要であり、微細化の妨げとなったり、抵抗値のバラツキを発生させる原因となったりしていた。
さらに、金属薄膜抵抗体が酸化されやすく、金属配線との良好な電気的接続を形成することが困難なので、金属薄膜抵抗体専用のバリヤ膜形成工程の追加や、フッ酸水溶液による表面酸化膜除去処理が必要であり、工程数が増加したり、抵抗値のバラツキを生む原因となったりしていた。
As described above, in the above methods 1) to 3) described with reference to FIGS. 24 to 26, the wet etching process is required in any step due to the thin film thickness of the metal thin film resistor. In other words, miniaturization is hindered and resistance values are varied.
Furthermore, since the metal thin film resistor is easily oxidized and it is difficult to form a good electrical connection with the metal wiring, the addition of a barrier film formation process dedicated to the metal thin film resistor and the removal of the surface oxide film with hydrofluoric acid aqueous solution Processing is required, which increases the number of processes and causes variations in resistance value.

本発明の半導体装置はこのような不具合を解消することもできる。以下に、上記実施例の製造方法の例を説明しながらこの効果について説明する。   The semiconductor device of the present invention can also solve such problems. Hereinafter, this effect will be described while explaining an example of the manufacturing method of the above embodiment.

図3は、図1及び図2を参照して説明した実施例を製造するための製造方法の一例を説明するための、金属薄膜抵抗体の形成領域を示す工程断面図である。図4はその製造方法においてAr逆スパッタリング処理を施した後の接続孔近傍の状態を拡大して示す断面図である。図3では接続孔の内壁に形成されるサイドウォール及び接続孔の上端部のテーパー形状の図示を省略している。図1から図4を参照して、この製造方法の例を説明する。   FIG. 3 is a process cross-sectional view showing a formation region of a metal thin film resistor for explaining an example of a manufacturing method for manufacturing the embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the connection hole after the Ar reverse sputtering process in the manufacturing method. In FIG. 3, illustration of the tapered shape of the side wall formed on the inner wall of the connection hole and the upper end portion of the connection hole is omitted. An example of this manufacturing method will be described with reference to FIGS.

(1)例えば常圧CVD装置を用いて、素子分離酸化膜3及びトランジスタ素子等(図示は省略)の形成が完了したウェハ状のシリコン基板1上に、BPSG膜又はPSG膜からなる第1層目層間絶縁膜5を約8000Åの膜厚に形成する。その後、リフロー等の熱処理を行なって第1層目層間絶縁膜5の表面を平坦化する。 (1) A first layer made of a BPSG film or a PSG film on a wafer-like silicon substrate 1 on which an element isolation oxide film 3 and transistor elements (not shown) have been formed using, for example, an atmospheric pressure CVD apparatus An eye interlayer insulating film 5 is formed to a thickness of about 8000 mm. Thereafter, a heat treatment such as reflow is performed to flatten the surface of the first interlayer insulating film 5.

例えばDCマグネトロンスパッタリング装置を用いて、第1層目層間絶縁膜5上に、AlSiCu膜からなる配線用金属膜を約5000Åの膜厚に形成し、さらにその上に、公知の技術である反射防止膜としての高融点金属膜、ここではTiN膜を約800Åの膜厚に、真空中で連続的に形成する。ここで、高融点金属膜は、最終的には後工程で配線用金属膜から形成される金属材料パターンと、金属薄膜抵抗体との接触抵抗を安定させるためのバリヤ膜としても機能するため、配線用金属膜と高融点金属膜を真空中で連続して形成することが好ましい。   For example, using a DC magnetron sputtering apparatus, a wiring metal film made of an AlSiCu film is formed on the first interlayer insulating film 5 to a film thickness of about 5000 mm, and further, a known technique is antireflection. A refractory metal film as a film, here, a TiN film is continuously formed in a thickness of about 800 mm in a vacuum. Here, since the refractory metal film finally functions as a barrier film for stabilizing the contact resistance between the metal material pattern formed from the metal film for wiring in the subsequent process and the metal thin film resistor, It is preferable to continuously form the wiring metal film and the refractory metal film in a vacuum.

公知の写真製版技術及びエッチング技術により、高融点金属膜及び配線用金属膜をパターニングして、配線用金属パターン7及び高融点金属膜9からなる第1層目配線用金属パターン11を形成する(図3(a)参照)。この時、配線用金属膜上に、反射防止膜として機能する高融点金属膜が形成されているので、第1層目配線用金属パターン11の形成領域を画定するためのレジストパターンの太りや細りなどを最小限に抑えることができる。第1層目配線用金属パターン11の一部は金属薄膜抵抗体の形成領域に延伸して形成されて放熱用金属パターン13を構成している。   The refractory metal film and the wiring metal film are patterned by a known photolithography technique and etching technique to form a first-layer wiring metal pattern 11 including the wiring metal pattern 7 and the refractory metal film 9 ( (See FIG. 3 (a)). At this time, since the refractory metal film functioning as an antireflection film is formed on the wiring metal film, the resist pattern is thickened or thinned to define the formation region of the first-layer wiring metal pattern 11. Etc. can be minimized. A part of the metal pattern 11 for the first layer wiring is formed to extend in the formation region of the metal thin film resistor to constitute the metal pattern 13 for heat dissipation.

また、この段階では金属薄膜抵抗体は形成されておらず、第1層目配線用金属パターン11の下地膜は第1層目層間絶縁膜5により形成されているので、第1層目配線用金属パターン11のパターニングをドライエッチング技術により十分なオーバーエッチングをもって行なうことが可能であり、従来技術の問題点となっていたウェットエッチング技術によるパターニングを適用する必要性は全く無く、回路の微細化に影響を与えることはない。   Further, at this stage, the metal thin film resistor is not formed, and the base film of the first layer wiring metal pattern 11 is formed by the first layer interlayer insulating film 5, and therefore, for the first layer wiring. The patterning of the metal pattern 11 can be performed with sufficient over-etching by the dry etching technique, and there is no need to apply the patterning by the wet etching technique, which has been a problem of the prior art. There is no impact.

(2)例えばプラズマCVD法により、第1層目配線用金属パターン11の形成領域を含んで第1層目層間絶縁膜5上にプラズマCVD酸化膜を6000Å程度の膜厚に形成する。公知の技術であるSOGのコーティング処理及びエッチバック処理を行なうことにより、プラズマCVD酸化膜上にSOG膜を形成して平坦化を行なう。さらに、SOG膜からの成分の拡散を防止するためのプラズマCVD酸化膜を2000Å程度の膜厚に形成する。これにより、下層側から順にプラズマCVD酸化膜、SOG膜、プラズマCVD酸化膜からなる下地絶縁膜15を形成する(図3(b)参照)。 (2) A plasma CVD oxide film having a thickness of about 6000 mm is formed on the first interlayer insulating film 5 including the formation region of the first layer wiring metal pattern 11 by plasma CVD, for example. By performing a known SOG coating process and etch back process, an SOG film is formed on the plasma CVD oxide film and planarized. Further, a plasma CVD oxide film for preventing diffusion of components from the SOG film is formed to a thickness of about 2000 mm. Thereby, a base insulating film 15 made of a plasma CVD oxide film, an SOG film, and a plasma CVD oxide film is formed in order from the lower layer side (see FIG. 3B).

(3)公知の写真製版技術により、金属薄膜抵抗体の両端部の形成予定領域及び第1層目配線用金属パターン11に対応して下地絶縁膜15に接続孔を形成するためのレジストパターンを形成する。
例えば並行平板型プラズマエッチング装置により、RFパワー:700W(ワット)、Ar:500sccm(standard cc/分)、CHF3:500sccm、CF4:500sccm、圧力:3.5Torr(トル)の条件で、レジストパターンをマスクにして下地絶縁膜15を選択的に除去して、下地絶縁膜15に接続孔17を形成する。接続孔17の底部には、反射防止膜兼バリヤ膜としての高融点金属膜9が約600Åの膜厚で残存している。
その後、レジストパターンを除去する(図3(c)参照)。
(3) A resist pattern for forming a connection hole in the base insulating film 15 corresponding to the formation planned region at both ends of the metal thin film resistor and the first-layer wiring metal pattern 11 by a known photolithography technique. Form.
For example, using a parallel plate type plasma etching apparatus, resist is applied under the conditions of RF power: 700 W (watts), Ar: 500 sccm (standard cc / min), CHF 3 : 500 sccm, CF 4 : 500 sccm, pressure: 3.5 Torr (torr). Using the pattern as a mask, the base insulating film 15 is selectively removed to form connection holes 17 in the base insulating film 15. At the bottom of the connection hole 17, the refractory metal film 9 as an antireflection film / barrier film remains with a thickness of about 600 mm.
Thereafter, the resist pattern is removed (see FIG. 3C).

ここで、接続孔17の形成後に、接続孔17の側壁等に付着しているエッチング時の副生成物除去工程を行なってもよい。また、接続孔17内部での金属薄膜抵抗体のステップカバレージを改善する目的で、エッチング条件の変更によるテーパーエッチングや、ウェットエッチング技術とドライエッチング技術を組み合わせたエッチング処理等により、接続孔17の形状の改善を行なってもよい。   Here, after the connection hole 17 is formed, a by-product removal step during etching attached to the side wall of the connection hole 17 or the like may be performed. In addition, for the purpose of improving the step coverage of the metal thin film resistor inside the connection hole 17, the shape of the connection hole 17 is formed by taper etching by changing etching conditions, etching processing combining wet etching technology and dry etching technology, or the like. Improvements may be made.

また、上記工程(3)において、プラズマエッチング条件を最適化することにより、下地絶縁膜15のエッチングレートに対する高融点金属膜9のエッチングレートをさらに低く抑えることは十分可能であり、接続孔17の底部に残る高融点金属膜9の膜厚をこの製造方法例よりも大きくすることもできる。さらに、高融点金属膜9の形成時点での膜厚を低く抑えつつ、接続孔17形成後の高融点金属膜9の残存膜厚を確保するもできる。このように、接続孔17を形成する上記工程(3)を金属薄膜抵抗体が形成されていない段階で行なうので、金属薄膜抵抗体の薄さに起因した制約を一切受けること無く接続孔17の加工が可能であり、ドライエッチング技術の適用による微細化の追求が十分に可能である。   In the step (3), it is possible to further suppress the etching rate of the refractory metal film 9 relative to the etching rate of the base insulating film 15 by optimizing the plasma etching conditions. The film thickness of the refractory metal film 9 remaining at the bottom can be made larger than that in this manufacturing method example. Furthermore, the remaining film thickness of the refractory metal film 9 after the connection hole 17 is formed can be secured while suppressing the film thickness at the time of forming the refractory metal film 9 to be low. As described above, since the step (3) for forming the connection hole 17 is performed at a stage where the metal thin film resistor is not formed, the connection hole 17 is not subject to any restrictions due to the thinness of the metal thin film resistor. Processing is possible, and the pursuit of miniaturization by applying dry etching technology is sufficiently possible.

(4)例えばマルチチャンバースパッタリング装置のArスパッタエッチングチャンバーにて、真空中で、DCバイアス:1250V、Ar:20sccm、圧力:8.5mTorr(ミリトル)、処理時間:20秒の条件で、接続孔17内を含む下地絶縁膜15の表面に対してAr逆スパッタリング処理を行なう。このエッチング条件は、1000℃、ウェット雰囲気で形成した熱酸化膜を約50Åだけエッチングする条件と同等である。この処理を行なった後の接続孔17底部に残存する高融点金属膜9の膜厚は500Å程度であった。 (4) For example, in the Ar sputter etching chamber of a multi-chamber sputtering apparatus, in the vacuum, the connection hole 17 under the conditions of DC bias: 1250 V, Ar: 20 sccm, pressure: 8.5 mTorr (millitorr), treatment time: 20 seconds Ar reverse sputtering treatment is performed on the surface of the underlying insulating film 15 including the inside. This etching condition is the same as that for etching a thermal oxide film formed in a wet atmosphere at 1000 ° C. by about 50 mm. The thickness of the refractory metal film 9 remaining at the bottom of the connection hole 17 after this treatment was about 500 mm.

続けて、Ar逆スパッタリング処理完了後に真空状態を破らずに連続して金属薄膜抵抗体用のCrSi薄膜(金属薄膜)27を形成する。ここでは、半導体ウェハをArスパッタエッチングチャンバーからCrSiターゲットが装着されたスパッタチャンバーに移送した後、Si/Cr=80/20wt%(重量パーセント)のCrSiターゲットを使用し、DCパワー:0.7KW(キロワット)、Ar:85sccm、圧力:8.5mTorr、処理時間:9秒の条件で処理を行ない、接続孔17内を含む下地絶縁膜15上全面にCrSi薄膜27を約50Åの膜厚に形成した(図3(d)参照)。   Subsequently, a CrSi thin film (metal thin film) 27 for the metal thin film resistor is continuously formed without breaking the vacuum state after completion of the Ar reverse sputtering process. Here, after a semiconductor wafer is transferred from an Ar sputter etching chamber to a sputter chamber equipped with a CrSi target, a Si / Cr = 80/20 wt% (weight percent) CrSi target is used and a DC power of 0.7 kW ( (Kilowatt), Ar: 85 sccm, pressure: 8.5 mTorr, treatment time: 9 seconds, and a CrSi thin film 27 is formed on the entire surface of the base insulating film 15 including the inside of the connection hole 17 to a thickness of about 50 mm. (See FIG. 3 (d)).

このように、金属薄膜抵抗体用のCrSi薄膜27を形成する前に、接続孔17内を含む下地絶縁膜15に対してAr逆スパッタリング処理を行なうことにより、図4に示すように、接続孔17の内壁に、高融点金属膜9及び下地絶縁膜15の材料ならびにArを含む材料からなる逆スパッタリング残渣19を形成することができるとともに、接続孔17の上端部をテーパー形状に形成することができる。そして、逆スパッタリング残渣19の存在によって接続孔17内でのCrSi薄膜27のステップカバレージを向上させることができ、さらに、接続孔17の上端部に形成されたテーパー状により、CrSi薄膜27の形成時において接続孔17の上端部近傍に堆積されたCrSi薄膜27のオーバーハングを防止して接続孔17内へのCrSi薄膜27の堆積に及ぼす影響を低減することができ、CrSi薄膜27のステップカバレージを向上させることができる。   Thus, before forming the CrSi thin film 27 for the metal thin film resistor, by performing the Ar reverse sputtering process on the base insulating film 15 including the inside of the connection hole 17, as shown in FIG. A reverse sputtering residue 19 made of the material of the refractory metal film 9 and the base insulating film 15 and a material containing Ar can be formed on the inner wall of the substrate 17, and the upper end portion of the connection hole 17 can be tapered. it can. Further, the step coverage of the CrSi thin film 27 in the connection hole 17 can be improved by the presence of the reverse sputtering residue 19, and the taper shape formed at the upper end portion of the connection hole 17 allows the CrSi thin film 27 to be formed. In this case, the overhang of the CrSi thin film 27 deposited in the vicinity of the upper end of the connection hole 17 can be prevented to reduce the influence on the deposition of the CrSi thin film 27 in the connection hole 17, and the step coverage of the CrSi thin film 27 can be reduced. Can be improved.

さらに、上記Ar逆スパッタリング処理を行なうことにより、接続孔17底部の高融点金属膜9表面に形成されている極少量の自然酸化膜を除去することができ、第1層目配線用金属パターン11とCrSi薄膜27との良好な電気的接続を形成することができる。
さらに、上記Ar逆スパッタリング処理を行なうことにより、後工程でCrSi薄膜27から形成されるCrSi薄膜抵抗体の下地膜依存性を改善できる。この効果については後述する。
Further, by performing the Ar reverse sputtering process, a very small amount of natural oxide film formed on the surface of the refractory metal film 9 at the bottom of the connection hole 17 can be removed, and the first-layer wiring metal pattern 11 can be removed. And a good electrical connection between the CrSi thin film 27 can be formed.
Furthermore, by performing the Ar reverse sputtering treatment, the dependency of the CrSi thin film resistor formed from the CrSi thin film 27 on the subsequent process can be improved. This effect will be described later.

(5)写真製版技術により、CrSi薄膜27上に金属薄膜抵抗体の形成領域を画定するためのレジストパターンを形成し、例えばRIE(反応性イオンエッチング)装置を用い、そのレジストパターンをマスクにしてCrSi薄膜27をパターニングし、CrSi薄膜抵抗体21を形成し、その後、レジストパターンを除去する。ここで、CrSi薄膜抵抗体21は接続孔17内で第1層目配線用金属パターン11と電気的に接続されているので、従来技術のようには金属薄膜抵抗体上面で電気的接続をとるためにフッ酸水溶液によるCrSi薄膜抵抗体21の表面の金属酸化膜除去処理を行なう必要はない。
例えばプラズマCVD法により、CrSi薄膜抵抗体21の形成領域を含んで下地絶縁膜15上に、パッシベーション膜23としての酸化シリコン膜及び窒化シリコン膜を順次形成する。その後、写真製版技術及びドライエッチング技術によりCrSi薄膜抵抗体21の形成領域とは異なる領域で、放熱用金属パターン13上の下地絶縁膜15及びパッシベーション膜23に開口部25を形成する(図1参照)。以上により、半導体装置の製造工程が完了する。
(5) A resist pattern for defining the formation region of the metal thin film resistor is formed on the CrSi thin film 27 by photolithography, and the resist pattern is used as a mask using, for example, an RIE (reactive ion etching) apparatus. The CrSi thin film 27 is patterned to form the CrSi thin film resistor 21, and then the resist pattern is removed. Here, since the CrSi thin film resistor 21 is electrically connected to the first-layer wiring metal pattern 11 in the connection hole 17, electrical connection is established on the upper surface of the metal thin film resistor as in the prior art. Therefore, it is not necessary to perform the metal oxide film removal process on the surface of the CrSi thin film resistor 21 with a hydrofluoric acid aqueous solution.
For example, a silicon oxide film and a silicon nitride film as the passivation film 23 are sequentially formed on the base insulating film 15 including the formation region of the CrSi thin film resistor 21 by plasma CVD. Thereafter, an opening 25 is formed in the base insulating film 15 and the passivation film 23 on the heat dissipation metal pattern 13 in a region different from the formation region of the CrSi thin film resistor 21 by photolithography and dry etching technology (see FIG. 1). ). Thus, the manufacturing process of the semiconductor device is completed.

このように、図1及び図2を参照して説明した実施例によれば、第1層目配線用金属パターン11及び接続孔17を形成した後、CrSi薄膜抵抗体21を形成して接続孔17内でCrSi薄膜抵抗体21と第1層目配線用金属パターン11の電気的接続を形成することができるので、CrSi薄膜抵抗体21をパターニングした後にウェットエッチング技術によるパターニングを行なう必要はない。   As described above, according to the embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2, after the first-layer wiring metal pattern 11 and the connection hole 17 are formed, the CrSi thin film resistor 21 is formed and the connection hole is formed. Since the electrical connection between the CrSi thin film resistor 21 and the first layer wiring metal pattern 11 can be formed in the circuit 17, it is not necessary to perform patterning by wet etching technology after patterning the CrSi thin film resistor 21.

さらに、CrSi薄膜抵抗体21の第1層目配線用金属パターン11との接触面が大気に暴露されることはないので、CrSi薄膜抵抗体21に対する表面酸化膜除去処理及びエッチング防止用バリヤ膜形成を行なわなくても、CrSi薄膜抵抗体21と第1層目配線用金属パターン11の良好な電気的接続を安定して得ることができる。
これにより、CrSi薄膜抵抗体21の膜厚に関わらず、工程数を増加させることなく、CrSi薄膜抵抗体21の微細化及び抵抗値の安定化を実現することができる。
Further, since the contact surface of the CrSi thin film resistor 21 with the first-layer wiring metal pattern 11 is not exposed to the atmosphere, the surface oxide film removal treatment and the etching prevention barrier film formation for the CrSi thin film resistor 21 are performed. Even if not, good electrical connection between the CrSi thin film resistor 21 and the first layer wiring metal pattern 11 can be stably obtained.
Thereby, the miniaturization of the CrSi thin film resistor 21 and the stabilization of the resistance value can be realized without increasing the number of processes regardless of the film thickness of the CrSi thin film resistor 21.

このように、金属薄膜抵抗体を形成した後にウェットエッチング技術によるパターニングを行なう必要はなく、さらに、金属薄膜抵抗体の配線パターンとの接触面が大気に暴露されることはなく、金属薄膜抵抗体に対する表面酸化膜除去処理及びエッチング防止用バリヤ膜形成を行なわなくても、金属薄膜抵抗体と配線パターンの良好な電気的接続を安定して得ることができるので、金属薄膜抵抗体の膜厚が5〜1000Å、好ましくは20〜500Åである金属薄膜抵抗体をもつ半導体装置に本発明を適用しても、工程数を増加させることなく、金属薄膜抵抗体の微細化及び抵抗値の安定化を実現することができる。
特に、上記逆スパッタリング残渣を備えている態様によれば、後述するように金属薄膜抵抗体のシート抵抗の下地膜依存性の軽減を図ることができるので、上記のような膜厚の金属薄膜抵抗体をもつ半導体装置に適用しても、金属薄膜抵抗体の抵抗値の安定化を実現することができる。
Thus, it is not necessary to perform patterning by wet etching technology after forming the metal thin film resistor, and the contact surface of the metal thin film resistor with the wiring pattern is not exposed to the atmosphere. Therefore, it is possible to stably obtain a good electrical connection between the metal thin film resistor and the wiring pattern without performing the surface oxide film removal treatment and the etching prevention barrier film formation. Even if the present invention is applied to a semiconductor device having a metal thin film resistor of 5 to 1000 mm, preferably 20 to 500 mm, the metal thin film resistor can be miniaturized and the resistance value can be stabilized without increasing the number of steps. Can be realized.
In particular, according to the aspect provided with the reverse sputtering residue, as described later, it is possible to reduce the base film dependency of the sheet resistance of the metal thin film resistor. Even if it is applied to a semiconductor device having a body, the resistance value of the metal thin film resistor can be stabilized.

さらに、CrSi薄膜抵抗体21と金属材料パターン7の間にバリヤ膜として機能する高融点金属膜9を介在させているので、CrSi薄膜抵抗体21と第1層目配線用金属パターン11の接触抵抗のバラツキを低減することができ、抵抗値の精度及び歩留りの向上を図ることができる。   Further, since the refractory metal film 9 functioning as a barrier film is interposed between the CrSi thin film resistor 21 and the metal material pattern 7, the contact resistance between the CrSi thin film resistor 21 and the first-layer wiring metal pattern 11. Variation in resistance can be reduced, and the accuracy of the resistance value and the yield can be improved.

さらに、高融点金属膜9はバリヤ膜兼反射防止膜としても機能しており、従来技術に比べて製造工程を増加させることなく高融点金属膜9を形成することができるので、製造コストの増大を防止しつつ、金属薄膜抵抗体と配線用金属パターンの接触抵抗を安定させることができる。   Further, the refractory metal film 9 also functions as a barrier film and antireflection film, and the refractory metal film 9 can be formed without increasing the number of manufacturing steps compared to the prior art, so that the manufacturing cost is increased. The contact resistance between the metal thin film resistor and the wiring metal pattern can be stabilized.

図5及び図6を参照して、上記実施例と同様の構成で形成した金属薄膜抵抗体の特性について調べた結果を示す。
図5は、金属薄膜抵抗体のシート抵抗と膜厚との関係を示し、縦軸はシート抵抗(Ω/□)、横軸はCrSi膜厚(Å)を示す。
図6は、金属薄膜抵抗体のシート抵抗のウェハ面内の63箇所での測定結果の標準偏差(σ)を平均値(AVE)で割った値(σ/AVE)とCrSi膜厚との関係を示し、縦軸はσ/AVE(%)、横軸はCrSi膜厚(Å)を示す。
With reference to FIG. 5 and FIG. 6, the result of having investigated the characteristic of the metal thin film resistor formed by the same structure as the said Example is shown.
FIG. 5 shows the relationship between the sheet resistance and the film thickness of the metal thin film resistor, the vertical axis shows the sheet resistance (Ω / □), and the horizontal axis shows the CrSi film thickness (Å).
FIG. 6 shows the relationship between the standard deviation (σ) of the measurement results at 63 points in the wafer surface of the sheet resistance of the metal thin film resistor (σ) divided by the average value (AVE) (σ / AVE) and the CrSi film thickness. The vertical axis represents σ / AVE (%), and the horizontal axis represents the CrSi film thickness (Å).

金属薄膜抵抗体の形成条件は次の通りである。
マルチチャンバースパッタリング装置を用いて、DCパワー:0.7KW、Ar:85sccm、圧力:8.5mTorr、ターゲット:Si/Cr=50/50wt%及び80/20wt%の2種について、体積時間を調整することにより、CrSi薄膜を25〜500Åの膜厚にサンプルを作成した。なお、Si/Cr=50/50wt%のサンプルについては膜厚が500Åのものは作成していない。
The conditions for forming the metal thin film resistor are as follows.
Using a multi-chamber sputtering apparatus, the volume time is adjusted for two types of DC power: 0.7 kW, Ar: 85 sccm, pressure: 8.5 mTorr, target: Si / Cr = 50/50 wt% and 80/20 wt%. Thus, a sample was prepared with a CrSi thin film having a thickness of 25 to 500 mm. In addition, about the sample of Si / Cr = 50/50 wt%, the film thickness of 500 mm is not produced.

また、CrSi薄膜形成前のAr逆スパッタリング処理は、上記マルチチャンバースパッタリング装置を用いて、DCバイアス:1250V、Ar:20sccm、圧力:8.5mTorr、処理時間:160秒の条件で行なった。これは、1000℃、ウェット雰囲気で形成した熱酸化膜を400Åだけエッチング除去するのに相当する処理である。
また、本サンプルでは、金属薄膜抵抗体に接続する下層の金属配線として、膜厚が5000ÅのAlSiCu膜を用い、AlSiCu膜とCrSi薄膜間の接続孔底部にはAlSiCu膜上のTiN膜が形成されていない構造を採用した。
In addition, the Ar reverse sputtering treatment before forming the CrSi thin film was performed using the multi-chamber sputtering apparatus under the conditions of DC bias: 1250 V, Ar: 20 sccm, pressure: 8.5 mTorr, treatment time: 160 seconds. This is a process corresponding to removing 400 nm of a thermal oxide film formed in a wet atmosphere at 1000 ° C. by etching.
In this sample, an AlSiCu film having a thickness of 5000 mm is used as the lower layer metal wiring connected to the metal thin film resistor, and a TiN film on the AlSiCu film is formed at the bottom of the connection hole between the AlSiCu film and the CrSi thin film. Adopted a structure that is not.

シート抵抗の測定は、幅が0.5μm(マイクロメートル)、長さが50μmの帯状パターンを0.5μm間隔で20本配置したうちの1本の金属薄膜抵抗体の両端に1Vの電圧を印加して電流値を測定する2端子法にて行なった。
また、金属配線とCrSi薄膜抵抗体とをつなぐ接続孔の平面寸法は0.6μm×0.6μmであった。
Sheet resistance was measured by applying a voltage of 1V across one metal thin film resistor of 20 strips with a width of 0.5 μm (micrometer) and a length of 50 μm arranged at intervals of 0.5 μm. The two-terminal method for measuring the current value was performed.
The plane dimension of the connection hole connecting the metal wiring and the CrSi thin film resistor was 0.6 μm × 0.6 μm.

図5に示すように、ターゲット(Si/Cr=50/50wt%とSi/Cr=80/20wt%)の組成に関わらず、200Å以上の膜厚から25Åという極めて薄い膜厚まで、膜厚とシート抵抗の線形性が維持されており、従来技術では形成できないような微細な寸法の金属薄膜抵抗体を薄い膜厚に形成できることが分かる。   As shown in FIG. 5, regardless of the composition of the target (Si / Cr = 50/50 wt% and Si / Cr = 80/20 wt%), the film thickness is increased from a thickness of 200 mm or more to a very thin film thickness of 25 mm. It can be seen that the linearity of the sheet resistance is maintained, and a metal thin film resistor having a fine dimension that cannot be formed by the conventional technique can be formed in a thin film thickness.

また、ウェハ面内63箇所におけるシート抵抗のバラツキを示す図6を見ても、ターゲット(Si/Cr=50/50wt%とSi/Cr=80/20wt%)の両方とも、抵抗値のバラツキは膜厚の影響をほとんど受けておらず、抵抗値のバラツキも非常に小さく安定していることが分かる。このことから、接続孔内へのサイドウォールの形成方法としてAr逆スパッタリング処理を採用すれば、極めて微細な金属薄膜抵抗体パターンを金属薄膜抵抗体の膜厚に関係なく安定して形成できる。   Moreover, even if it sees FIG. 6 which shows the variation of the sheet resistance in 63 places in a wafer surface, the variation in resistance value of both targets (Si / Cr = 50/50 wt% and Si / Cr = 80/20 wt%) It can be seen that the film is hardly affected by the film thickness, and the variation in resistance value is very small and stable. From this, if Ar reverse sputtering treatment is employed as a method for forming the sidewall in the connection hole, an extremely fine metal thin film resistor pattern can be stably formed regardless of the film thickness of the metal thin film resistor.

図7は、金属薄膜抵抗体用の金属薄膜を形成する前にAr逆スパッタリング処理を行なった場合及び行なわなかった場合のCrSi薄膜抵抗体のシート抵抗と金属薄膜抵抗体の下地膜を形成してから経過した時間との関係を示す図であり、(A)は行なった場合、(B)は行なわなかった場合を示す。図7において、縦軸はシート抵抗(Ω/□)、横軸は下地膜形成後経過時間(時間)を示す。   FIG. 7 shows the sheet resistance of the CrSi thin film resistor and the base film of the metal thin film resistor when the Ar reverse sputtering treatment is performed and not performed before forming the metal thin film for the metal thin film resistor. It is a figure which shows the relationship with the time which passed since (A) when it does, (B) shows the case where it does not perform. In FIG. 7, the vertical axis represents the sheet resistance (Ω / □), and the horizontal axis represents the elapsed time (time) after forming the base film.

図7のサンプルとして、下地膜としてプラズマCVD法によって2000Åの膜厚に形成したプラズマSiN膜とプラズマNSG(non-doped silicate glass)膜の2つのシリコンウェハを準備し、これらのシリコンウェハに形成したCrSi薄膜抵抗体を用い、CrSi薄膜抵抗体のシート抵抗を4端子法によって測定した。   As a sample of FIG. 7, two silicon wafers of a plasma SiN film and a plasma NSG (non-doped silicate glass) film formed to a film thickness of 2000 mm by a plasma CVD method as a base film were prepared and formed on these silicon wafers. Using a CrSi thin film resistor, the sheet resistance of the CrSi thin film resistor was measured by the four-terminal method.

下地膜のプラズマSiN膜は、並行平板型プラズマCVD装置を用いて、温度:360℃、圧力:5.5Torr、RFパワー:200W、SiH4:70sccm、N2:3500sccm、NH3:40sccmの条件で形成した。
プラズマNSG膜は、並行平板型プラズマCVD装置を用いて、温度:400℃、圧力:3.0Torr、RFパワー:250W、SiH4:16sccm、N2O:1000sccmの条件で形成した。
The plasma SiN film as a base film is formed using a parallel plate type plasma CVD apparatus under conditions of temperature: 360 ° C., pressure: 5.5 Torr, RF power: 200 W, SiH 4 : 70 sccm, N 2 : 3500 sccm, NH 3 : 40 sccm. Formed with.
The plasma NSG film was formed using a parallel plate plasma CVD apparatus under the conditions of temperature: 400 ° C., pressure: 3.0 Torr, RF power: 250 W, SiH 4 : 16 sccm, N 2 O: 1000 sccm.

CrSi薄膜抵抗体は、マルチチャンバースパッタリング装置を用いて、Si/Cr=80/20wt%のターゲット、DCパワー:0.7KW、Ar:85sccm、圧力:8.5mTorr、体積時間:13秒の条件で処理を行なうことで、100Åの膜厚に形成した。   The CrSi thin film resistor is formed using a multi-chamber sputtering apparatus under the conditions of Si / Cr = 80/20 wt% target, DC power: 0.7 kW, Ar: 85 sccm, pressure: 8.5 mTorr, volume time: 13 seconds. By performing the treatment, a film thickness of 100 mm was formed.

Ar逆スパッタリング処理を行なったサンプルには、上記マルチチャンバースパッタリング装置を用いて、DCバイアス:1250V、Ar:20sccm、圧力:8.5mTorr、処理時間:80秒の条件で行なった。これは、1000℃、ウェット雰囲気で形成した熱酸化膜を200Åだけエッチング除去するのに相当する処理である。   A sample subjected to Ar reverse sputtering treatment was subjected to the above-described multi-chamber sputtering apparatus under the conditions of DC bias: 1250 V, Ar: 20 sccm, pressure: 8.5 mTorr, treatment time: 80 seconds. This is a process corresponding to etching and removing a thermal oxide film formed at 1000 ° C. in a wet atmosphere by 200 mm.

(B)に示すように、CrSi薄膜の形成前にAr逆スパッタリング処理を行なっていない場合、下地膜の違い(SiN膜上とNSG膜上)によりシート抵抗が大きく異なっているのが分かる。さらに、下地膜を形成してからCrSi薄膜抵抗体を形成するまでに経過した時間の影響を大きく受けているのが分かる。
これに対し、(A)に示すように、Ar逆スパッタリング処理を行なった場合、下地膜の種類及び経過時間ともに、CrSi薄膜抵抗体のシート抵抗にほとんど影響を与えていないのが分かる。
As shown in (B), when the Ar reverse sputtering treatment is not performed before the formation of the CrSi thin film, it can be seen that the sheet resistance is greatly different depending on the difference in the base film (on the SiN film and on the NSG film). Furthermore, it can be seen that the time elapsed from the formation of the base film to the formation of the CrSi thin film resistor is greatly affected.
On the other hand, as shown in (A), when Ar reverse sputtering treatment is performed, it can be seen that both the type of the underlying film and the elapsed time have little influence on the sheet resistance of the CrSi thin film resistor.

このことから、Ar逆スパッタリング処理を行なった後、真空中で連続して金属薄膜抵抗体用の金属薄膜を形成することにより、前工程からの経過時間や製品毎に異なる下地膜の違い等によって発生する抵抗値のバラツキを大幅に改善できることが分かる。   From this, after performing Ar reverse sputtering treatment, by forming a metal thin film for a metal thin film resistor continuously in a vacuum, depending on the elapsed time from the previous process, the difference in the underlying film for each product, etc. It can be seen that the variation in the generated resistance value can be greatly improved.

図8は、Ar逆スパッタリング処理の量とシート抵抗の関係を示す図である。縦軸はシート抵抗(Ω/□)、横軸はエッチング量(熱酸化膜エッチング量換算)(Å)を示す。図8のサンプルについて、下地膜及びCrSi薄膜抵抗体は図7のサンプル形成と同じ条件で形成したプラズマNSG膜及びCrSi薄膜抵抗体を用いた。なお、成膜から1週間経過したプラズマNSG膜に対してAr逆スパッタリング処理を行なった後、そのプラズマNSG膜上にCrSi薄膜抵抗体を形成した。Ar逆スパッタリング処理の条件は、エッチング量以外は図7のサンプルと同じ条件で行なった。そして、ウェット雰囲気で形成した熱酸化膜エッチング量換算で0Å(Ar逆スパッタリング処理無し)、25Å、50Å、100Å、200Å、400Å、1000Åとなるように調整した。CrSi薄膜抵抗体のシート抵抗を4端子法によって測定した。   FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the amount of Ar reverse sputtering treatment and the sheet resistance. The vertical axis represents the sheet resistance (Ω / □), and the horizontal axis represents the etching amount (in terms of thermal oxide film etching amount) (Å). For the sample of FIG. 8, the plasma NSG film and the CrSi thin film resistor formed under the same conditions as the sample formation of FIG. 7 were used as the base film and the CrSi thin film resistor. In addition, after performing Ar reverse sputtering process with respect to the plasma NSG film which passed for one week after film-forming, the CrSi thin film resistor was formed on the plasma NSG film. Ar reverse sputtering treatment was performed under the same conditions as the sample in FIG. 7 except for the etching amount. And it adjusted so that it might be set to 0 (no Ar reverse sputtering process), 25 (s), 50 (s), 100 (s), 200 (s), 400 (s), and 1000 (s) in conversion of the etching amount of the thermal oxide film formed in wet atmosphere. The sheet resistance of the CrSi thin film resistor was measured by the 4-terminal method.

図8の結果から、Ar逆スパッタリング処理は、ウェット雰囲気で形成した熱酸化膜エッチング量換算で25Å以上の膜厚分だけ行なえば、CrSi薄膜抵抗体の抵抗値安定化の効果が得られることが分かった。なお、図8ではAr逆スパッタリング処理条件について熱酸化膜エッチング量換算で1000Åの膜厚分だけエッチングしたものまでしかサンプルを製作していないが、熱酸化膜エッチング量換算で1000Åよりも大きい膜厚分だけエッチングした場合であっても、金属薄膜抵抗体の形成領域に下地膜が残存しているのであれば、上記Ar逆スパッタリング処理の効果が得られるものと予想できる。   From the results of FIG. 8, it can be seen that if the Ar reverse sputtering process is performed for a film thickness of 25 mm or more in terms of the etching amount of the thermal oxide film formed in the wet atmosphere, the effect of stabilizing the resistance value of the CrSi thin film resistor can be obtained. I understood. In FIG. 8, the sample is manufactured only up to the etching thickness of 1000 mm in terms of the thermal oxide film etching amount under the Ar reverse sputtering treatment condition, but the film thickness is larger than 1000 mm in terms of the thermal oxide film etching amount. Even if the etching is performed by the amount, if the base film remains in the formation region of the metal thin film resistor, the effect of the Ar reverse sputtering process can be expected.

さらに、Ar逆スパッタリング処理の効果は下地の影響のみならず、CrSi薄膜の抵抗値そのものの安定性にも影響を与えることが分かった。
図9は、CrSi薄膜を形成した後に、温度25℃、湿度45%の大気中に放置した時間と、形成直後のシート抵抗(R0)からのシート抵抗の変化率(ΔR/R0)の関係を示す図であり、縦軸はΔR/R0(%)、横軸は放置時間(時間)を示す。
Furthermore, it has been found that the effect of Ar reverse sputtering treatment affects not only the influence of the underlayer but also the stability of the resistance value itself of the CrSi thin film.
FIG. 9 shows the relationship between the time of standing in the atmosphere at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 45% after the formation of the CrSi thin film and the rate of change in sheet resistance (ΔR / R0) from the sheet resistance (R0) immediately after formation. The vertical axis represents ΔR / R0 (%), and the horizontal axis represents the standing time (hours).

図9のサンプルについて、下地膜及びCrSi薄膜抵抗体は図7のサンプル形成と同じ条件で形成したプラズマNSG膜及びCrSi薄膜抵抗体を用いた。
Ar逆スパッタリング処理については、処理を行なわないもの(Arエッチ無)、処理時間40秒で熱酸化膜換算:100Åのもの(Arエッチ:100Å)、処理時間80秒で熱酸化膜換算:200Åのもの(Arエッチ:200Å)の3種を準備した。
For the sample of FIG. 9, the plasma NSG film and the CrSi thin film resistor formed under the same conditions as the sample formation of FIG. 7 were used as the base film and the CrSi thin film resistor.
As for Ar reverse sputtering treatment, no treatment is performed (without Ar etching), thermal oxide film conversion is 100 liters with a treatment time of 40 seconds (Ar etch: 100 liters), thermal oxide film conversion is 200 liters with a processing time of 80 seconds. Three types (Ar etch: 200 mm) were prepared.

Ar逆スパッタリング処理を行なっていないサンプル(Arエッチ無)では、形成後から時間が経過するとともに抵抗値が上昇し、300時間以上放置した場合、3%以上も抵抗値が変動しているのが分かる。
これに対し、Ar逆スパッタリング処理を行なったサンプル(Arエッチ:100Å、及びArエッチ:200Å)では、抵抗値の変化率は大幅に減少し、300時間以上放置しても、形成直後のシート抵抗±1%から外れることはなかった。
さらに、Arエッチ:100ÅとArエッチ:200Åを比較すると、Ar逆スパッタリング処理量の大小の影響は小さく、わずかなエッチング量で効果があることが判明した。
In the sample not subjected to Ar reverse sputtering treatment (without Ar etching), the resistance value increased with time after formation, and the resistance value fluctuated by 3% or more when left for 300 hours or longer. I understand.
In contrast, in the samples subjected to Ar reverse sputtering treatment (Ar etch: 100 Å and Ar etch: 200 Å), the rate of change in resistance value is greatly reduced, and the sheet resistance immediately after formation even after being left for 300 hours or more. There was no deviation from ± 1%.
Further, when comparing Ar etch: 100 Å with Ar etch: 200 影響, it was found that the influence of the Ar reverse sputtering treatment amount is small, and the effect is small with a small etching amount.

以上、図5から図9を参照して、下地膜のシート抵抗への影響や大気放置時間の影響に対するAr逆スパッタリング処理の効果を説明したが、これらの効果は、サンプルとして使用した、ターゲットがSi/Cr=50/50wt%又は80/20wt%のCrSi薄膜抵抗に限定されるものではない。なお、Si/Cr=50/50〜90/10wt%のターゲットで形成したCrSi薄膜及びCrSiN膜の全てで上記と同様の効果が観察されている。
また、Ar逆スパッタリング処理方法も今回使用したDCバイアススパッタエッチング法に限定されるものではない。
As described above, with reference to FIGS. 5 to 9, the effect of the Ar reverse sputtering treatment on the influence of the base film on the sheet resistance and the influence of the air standing time has been described. It is not limited to a CrSi thin film resistor of Si / Cr = 50/50 wt% or 80/20 wt%. In addition, the same effect as the above is observed in all of the CrSi thin film and the CrSiN film formed with the target of Si / Cr = 50/50 to 90/10 wt%.
Also, the Ar reverse sputtering method is not limited to the DC bias sputter etching method used this time.

図10は、接続孔形成時に接続孔底部に高融点金属膜を残存させたサンプルと完全に除去したサンプルについて熱処理に起因する金属薄膜抵抗と金属配線の接触抵抗の変動を調べた結果を示す図である。縦軸は熱処理前の接触抵抗値で規格化した値を示し、横軸は熱処理回数を示す。   FIG. 10 is a diagram showing the results of examining the fluctuations in the metal thin film resistance and the metal wiring contact resistance caused by the heat treatment for the sample in which the refractory metal film is left at the bottom of the connection hole when the connection hole is formed and the sample that is completely removed. It is. The vertical axis represents the value normalized by the contact resistance value before heat treatment, and the horizontal axis represents the number of heat treatments.

図10のサンプルとして、接続孔形成時のドライエッチング時間を調整することで、接続孔底部の高融点金属膜を500Å程度残存させたサンプルと、完全に除去したサンプルを作成した。
高融点金属膜にはTiN膜を用いた。
CrSi薄膜抵抗体は、Si/Cr=80/20wt%、DCパワー:0.7KW、Ar:85sccm、圧力:8.5mTorr、体積時間:6秒の条件で50Åの膜厚に形成した。
CrSi薄膜形成前のAr逆スパッタリング処理は、DCバイアス:1250V、Ar:20sccm、圧力:8.5mTorr、処理時間:160秒の条件で行なった。これは、1000℃、ウェット雰囲気で形成した熱酸化膜を400Åだけエッチング除去するのに相当する処理である。
接続孔の平面寸法は0.6μm×0.6μmであった。接触抵抗測定方法は4端子法を用いた。
As the sample of FIG. 10, by adjusting the dry etching time at the time of forming the connection hole, a sample in which about 500 mm of the refractory metal film at the bottom of the connection hole was left and a sample from which the complete removal was made were prepared.
A TiN film was used as the refractory metal film.
The CrSi thin film resistor was formed to a thickness of 50 mm under the conditions of Si / Cr = 80/20 wt%, DC power: 0.7 KW, Ar: 85 sccm, pressure: 8.5 mTorr, volume time: 6 seconds.
The Ar reverse sputtering treatment before forming the CrSi thin film was performed under the conditions of DC bias: 1250 V, Ar: 20 sccm, pressure: 8.5 mTorr, treatment time: 160 seconds. This is a process corresponding to removing 400 nm of a thermal oxide film formed in a wet atmosphere at 1000 ° C. by etching.
The plane dimension of the connection hole was 0.6 μm × 0.6 μm. A four-terminal method was used as the contact resistance measurement method.

上記のサンプルについて、350℃、窒素雰囲気中で30分の熱処理を追加することで、接触抵抗がどのように変化するかを調べた。
TiN膜を接続孔底部に有するサンプル(TiN有)は、熱処理を2回追加してもほとんど熱処理前の接触抵抗から変化していない。これに対し、TiN膜を完全に除去したサンプル(TiN無)は、2回の熱処理追加によって接触抵抗が熱処理前に比べて20%以上変動している。このことは、TiN膜がCrSi薄膜と金属配線の相互作用による抵抗変動を防止するバリヤ膜としての機能を有することを意味している。
About said sample, it was investigated how contact resistance changed by adding heat processing for 30 minutes in 350 degreeC and nitrogen atmosphere.
A sample (with TiN) having a TiN film at the bottom of the connection hole hardly changes from the contact resistance before the heat treatment even if the heat treatment is added twice. On the other hand, in the sample from which the TiN film was completely removed (without TiN), the contact resistance fluctuated by 20% or more compared to before the heat treatment due to the addition of two heat treatments. This means that the TiN film has a function as a barrier film that prevents resistance fluctuation due to the interaction between the CrSi thin film and the metal wiring.

CrSi薄膜抵抗体と金属配線の間にTiN膜を存在させることにより、例えばシンタリングやCVDなど、製造工程で行なわれる熱処理による接触抵抗の変動を極めて小さくできるとともに、後工程である組立て作業で行なわれる半田処理などの熱処理での接触抵抗の変動を防止できる。これにより、設定通りの接触抵抗を安定して得ることができるとともに、組立て前後の接触抵抗の変動を防止することができ、製品の高精度化や歩留の向上が可能となる。   The presence of the TiN film between the CrSi thin film resistor and the metal wiring makes it possible to extremely reduce fluctuations in contact resistance due to heat treatment performed in the manufacturing process such as sintering and CVD, and to perform assembly work as a subsequent process. Fluctuations in contact resistance due to heat treatment such as soldering. As a result, the contact resistance as set can be stably obtained, the fluctuation of the contact resistance before and after assembly can be prevented, and the product can be highly accurate and the yield can be improved.

図1から図4を参照して説明した製造方法では、上記工程(1)において、第1層目配線用金属パターン11用の金属膜と高融点金属膜を真空中で連続して形成しているが、製造方法はこれに限定されるものではない。
例えば、第1層目配線用金属パターン11用の金属膜を形成し、一旦大気に暴露した後、高融点金属膜を形成した場合には、配線用金属膜表面に形成される自然酸化膜の影響で、上記金属膜と高融点金属膜との間で電気的導通を確保することが困難になる。このようなときには、上記金属膜及び高融点金属膜をパターニングして形成した金属材料パターン7及び高融点金属膜9からなる第1層目配線用金属パターン11上の下地絶縁膜15に接続孔17を形成する段階で、接続孔17底部の高融点金属膜9を全部除去することによって、第1層目配線用金属パターン11とCrSi薄膜抵抗体21間の電気的接続を得ることができる。
In the manufacturing method described with reference to FIGS. 1 to 4, in the step (1), the metal film for the first-layer wiring metal pattern 11 and the refractory metal film are continuously formed in a vacuum. However, the manufacturing method is not limited to this.
For example, when a metal film for the first layer wiring metal pattern 11 is formed, once exposed to the atmosphere, and then a refractory metal film is formed, a natural oxide film formed on the surface of the wiring metal film is formed. Due to the influence, it becomes difficult to ensure electrical conduction between the metal film and the refractory metal film. In such a case, the connection hole 17 is formed in the base insulating film 15 on the first-layer wiring metal pattern 11 composed of the metal material pattern 7 and the refractory metal film 9 formed by patterning the metal film and the refractory metal film. In the step of forming, the refractory metal film 9 at the bottom of the connection hole 17 is completely removed, whereby the electrical connection between the first layer wiring metal pattern 11 and the CrSi thin film resistor 21 can be obtained.

また、上記工程(1)において、反射防止膜兼バリヤ膜として機能する高融点金属膜を800Åの膜厚に形成しているが、製造方法はこれに限定されるものではない。
一般に、反射防止膜としての高融点金属膜は500Å以下の膜厚に形成されるが、接続孔17の底部にバリヤ膜としての高融点金属膜9を残存させたい場合には、接続孔17形成時のオーバーエッチング(上記工程(3)参照)や、金属薄膜形成時のAr逆スパッタリング処理(上記工程(4)参照)において、高融点金属膜9の膜ベリが若干生じてしまうため、バリヤ膜としての機能を安定的に得るために、500Å以上の膜厚に形成することが好ましい。
In the step (1), the refractory metal film functioning as an antireflection film / barrier film is formed to a thickness of 800 mm, but the manufacturing method is not limited to this.
In general, the refractory metal film as the antireflection film is formed to a thickness of 500 mm or less. However, when the refractory metal film 9 as the barrier film is desired to remain at the bottom of the connection hole 17, the connection hole 17 is formed. In the case of over-etching (see step (3) above) and Ar reverse sputtering treatment (see step (4) above) during the formation of the metal thin film, a slight film beveling of the refractory metal film 9 occurs. In order to stably obtain the function as, it is preferable to form a film with a thickness of 500 mm or more.

ただし、上述したように、接続孔17形成用のエッチング条件やAr逆スパッタリング処理条件を最適化することにより、高融点金属膜9の膜厚が500Å以下でも高融点金属膜9の膜ベリを最小限に抑えてバリヤ膜としての機能を発揮させることは可能である。   However, as described above, by optimizing the etching conditions for forming the connection holes 17 and the Ar reverse sputtering treatment conditions, the film verifica- tion of the refractory metal film 9 is minimized even if the film thickness of the refractory metal film 9 is 500 mm or less. It is possible to exhibit the function as a barrier film while limiting to the limit.

また、上記工程(4)において、CrSi薄膜27の形成直前にAr逆スパッタリング処理を行なっているが、バリヤ膜としての高融点金属膜9が接続孔17底部に残存している場合には、TiN膜からなる高融点金属膜9は大気に晒されてもAlSiCu膜ほど強固な自然酸化膜を形成しないため、上記Ar逆スパッタリング処理を行なわなくてもCrSi薄膜27と第1層目配線用金属パターン11の電気的接続を得ることができる。この場合には、接続孔17の上端部のテーパー形状及び逆スパッタリング残渣19は形成されない。ただし、上述したように、CrSi薄膜27の形成直前にAr逆スパッタリング処理を行なうことによりCrSi薄膜抵抗体21の抵抗値の安定性を改善することができるので、上記Ar逆スパッタリング処理を行なうことが好ましい。   In the step (4), Ar reverse sputtering is performed immediately before the formation of the CrSi thin film 27. If the refractory metal film 9 as a barrier film remains at the bottom of the connection hole 17, TiN Since the refractory metal film 9 made of a film does not form a natural oxide film that is as strong as the AlSiCu film even when exposed to the atmosphere, the CrSi thin film 27 and the first-layer wiring metal pattern can be formed without performing the Ar reverse sputtering process. Eleven electrical connections can be obtained. In this case, the tapered shape of the upper end portion of the connection hole 17 and the reverse sputtering residue 19 are not formed. However, as described above, the stability of the resistance value of the CrSi thin film resistor 21 can be improved by performing the Ar reverse sputtering process immediately before the formation of the CrSi thin film 27. Therefore, the Ar reverse sputtering process can be performed. preferable.

また、上記の実施例では、下地絶縁膜15として、SOG膜の形成及びエッチバック技術を用いて平坦化したものを用いているが、金属薄膜抵抗体の下地となる絶縁膜はこれに限定されるものではない。金属薄膜抵抗体の下地となる絶縁膜としては、例えば公知の技術であるCMP(chemical mechanical polish)技術を用いて平坦化を行なった絶縁膜や、平坦化を行なっていないプラズマCVD酸化膜、SOGを塗布した後に熱処理を施して平坦化したSOG膜、HDP(high-density-plasma)−CVD法により形成したCVD絶縁膜をエッチバックして平坦化したものなど、他の絶縁膜であってもよい。ただし、アナログ抵抗素子の中には、TCRのみならず、ペア性や比精度も重要となるような構成で使用されている場合も多いので、特に、本発明の半導体装置を構成する金属薄膜抵抗体をアナログ抵抗素子に適用する場合には、金属薄膜抵抗体の下地となる絶縁膜は平坦化処理が施されていることが好ましい。   In the above embodiment, the base insulating film 15 is flattened by using an SOG film formation and etch-back technique, but the insulating film serving as the base of the metal thin film resistor is not limited to this. It is not something. As an insulating film as a base of the metal thin film resistor, for example, an insulating film that has been flattened using a known chemical mechanical polish (CMP) technique, a plasma CVD oxide film that has not been flattened, or SOG Other insulating films such as an SOG film that has been flattened by applying a heat treatment after coating, and a CVD insulating film formed by HDP (high-density-plasma) -CVD method that has been planarized by etching back Good. However, since many analog resistance elements are used not only in the TCR but also in a configuration in which pairability and specific accuracy are important, in particular, the metal thin film resistor constituting the semiconductor device of the present invention. When the body is applied to an analog resistance element, it is preferable that the insulating film serving as the base of the metal thin film resistor is subjected to a planarization process.

また、上記の実施例では、CrSi薄膜抵抗体21の上にパッシベーション膜23を形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、CrSi薄膜抵抗体21の上に形成される絶縁膜は、例えば第2層目の配線用金属パターンを形成するための層間絶縁膜など、いかなる絶縁膜であってもよい。   In the above embodiment, the passivation film 23 is formed on the CrSi thin film resistor 21. However, the present invention is not limited to this, and the insulation formed on the CrSi thin film resistor 21. The film may be any insulating film such as an interlayer insulating film for forming a second-layer wiring metal pattern.

図11は他の実施例を示す断面図であり、(A)は金属薄膜抵抗体の形成領域近傍を示す平面図、(B)は(A)のA−A位置での断面図、(C)は(A)のB−B位置での断面図である。図12は図11(B)の破線で囲まれた部分を拡大して示す拡大断面図である。図11(A)での下地絶縁膜及びパッシベーション膜の図示は省略している。図11及び図12において図1及び図2と同じ機能を果たす部分には同じ符号を付し、それらの部分の詳細な説明は省略する。   FIG. 11 is a cross-sectional view showing another embodiment, (A) is a plan view showing the vicinity of the formation region of the metal thin film resistor, (B) is a cross-sectional view at the position AA of (A), ) Is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged portion surrounded by a broken line in FIG. Illustration of the base insulating film and the passivation film in FIG. 11 and 12, the same reference numerals are given to the portions that perform the same functions as those in FIGS. 1 and 2, and detailed descriptions thereof are omitted.

シリコン基板1上に素子分離酸化膜3、第1層目層間絶縁膜5、金属材料パターン7及び高融点金属膜9からなる第1層目配線用金属パターン11及び放熱用金属パターン13、ならびに下地絶縁膜15が形成されている。下地絶縁膜15に、金属薄膜抵抗体の両端部及び第1層目配線用金属パターン11に対応して接続孔17が形成されている。接続孔17の内壁には逆スパッタリング残渣19が形成されている。接続孔17の上端部はテーパー形状に形成されている(図12参照)。   An element isolation oxide film 3, a first layer interlayer insulating film 5, a metal material pattern 7 and a refractory metal film 9, a first layer wiring metal pattern 11 and a heat dissipation metal pattern 13 on a silicon substrate 1, and a base An insulating film 15 is formed. Connection holes 17 are formed in the base insulating film 15 so as to correspond to both end portions of the metal thin film resistor and the first-layer wiring metal pattern 11. A reverse sputtering residue 19 is formed on the inner wall of the connection hole 17. The upper end portion of the connection hole 17 is formed in a tapered shape (see FIG. 12).

下地絶縁膜15上に、接続孔17,17間の領域から接続孔17内及び第1層目配線用金属パターン11上にわたってCrSi薄膜抵抗体21が形成されている。CrSi薄膜抵抗体21下には下地絶縁膜15を介して放熱用金属パターン13が配置されている。CrSi薄膜抵抗体21の上面にCrSiN膜(金属窒化膜)29が形成されている。CrSi薄膜抵抗体21とCrSiN膜29の間にはCrSiOは形成されていない。
CrSi薄膜抵抗体21及びCrSiN膜29の形成領域を含んで下地絶縁膜15上にパッシベーション膜23が形成されている。パッシベーション膜23に開口部25が形成されている。
A CrSi thin film resistor 21 is formed on the base insulating film 15 from the region between the connection holes 17 and 17 to the inside of the connection hole 17 and the metal pattern 11 for the first layer wiring. Under the CrSi thin film resistor 21, a metal pattern 13 for heat dissipation is disposed via a base insulating film 15. A CrSiN film (metal nitride film) 29 is formed on the upper surface of the CrSi thin film resistor 21. CrSiO is not formed between the CrSi thin film resistor 21 and the CrSiN film 29.
A passivation film 23 is formed on the base insulating film 15 including the formation region of the CrSi thin film resistor 21 and the CrSiN film 29. An opening 25 is formed in the passivation film 23.

この実施例においても、図1及び図2を参照して説明した実施例と同様に、CrSi薄膜抵抗体21下に放熱用金属パターン13及び開口部25を備えていることによる放熱性向上の効果、ならびに放熱用金属パターン13を備えていることによるシリコン基板1へのレーザ光の照射防止の効果を得ることができる。   Also in this embodiment, as in the embodiment described with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the effect of improving the heat dissipation by providing the heat radiation metal pattern 13 and the opening 25 under the CrSi thin film resistor 21. In addition, the effect of preventing the laser beam irradiation to the silicon substrate 1 by providing the metal pattern 13 for heat dissipation can be obtained.

この実施例を製作するための製造方法を説明する。
図3(a)から(c)を参照して説明した上記工程(1)から(3)と同じ工程により、素子分離酸化膜3の形成が完了したウェハ状のシリコン基板1上に、第1層目層間絶縁膜5、配線用金属パターン7及び高融点金属膜9からなる第1層目配線用金属パターン11及び放熱用金属パターン13、下地絶縁膜15、ならびに接続孔17を形成する。
A manufacturing method for manufacturing this embodiment will be described.
On the wafer-like silicon substrate 1 on which the formation of the element isolation oxide film 3 has been completed by the same steps as the steps (1) to (3) described with reference to FIGS. A first-layer wiring metal pattern 11 and a heat-dissipating metal pattern 13 composed of a layer interlayer insulating film 5, a wiring metal pattern 7 and a refractory metal film 9, a base insulating film 15, and a connection hole 17 are formed.

図3(d)を参照して説明した上記工程(4)でのAr逆スパッタリング処理及びCrSi薄膜成膜処理と同じ条件で、例えばマルチチャンバースパッタリング装置のArスパッタエッチングチャンバーにて、真空中で、層間絶縁膜5の表面に対してAr逆スパッタリング処理を行なって逆スパッタリング残渣19及び接続孔17上端部のテーパー形状を形成し、続けて、Ar逆スパッタリング処理の完了後に真空を破らずに連続して金属薄膜抵抗体用のCrSi薄膜を形成する。   Under the same conditions as the Ar reverse sputtering process and the CrSi thin film deposition process in the step (4) described with reference to FIG. 3D, for example, in an Ar sputter etching chamber of a multi-chamber sputtering apparatus, in a vacuum, An Ar reverse sputtering process is performed on the surface of the interlayer insulating film 5 to form a reverse sputtering residue 19 and a tapered shape of the upper end portion of the connection hole 17. Subsequently, after completion of the Ar reverse sputtering process, the vacuum is not broken. Then, a CrSi thin film for a metal thin film resistor is formed.

さらに、CrSi薄膜の形成後、真空を破らずに連続して、CrSi薄膜上にCrSiN膜を形成する。例えば、CrSi薄膜の形成で用いたSi/Cr=80/20wt%のCrSiターゲットを使用し、DCパワー:0.7KW(キロワット)、Ar+N2(アルゴンと窒素の混合ガス):85sccm、圧力:8.5mTorr、処理時間:6秒の条件で処理を行ない、CrSi薄膜上にCrSiN膜を約50Åの膜厚に形成する。次に、CrSiN膜及びCrSi薄膜をパターニングして、CrSiN膜29及びCrSi薄膜抵抗体21からなる積層パターンを形成する。
その後、下地絶縁膜15上にパッシベーション膜23を形成し、パッシベーション膜23に開口部25を形成する。
Further, after forming the CrSi thin film, a CrSiN film is formed on the CrSi thin film continuously without breaking the vacuum. For example, the Si / Cr = 80/20 wt% CrSi target used in the formation of the CrSi thin film was used, DC power: 0.7 kW (kilowatt), Ar + N 2 (mixed gas of argon and nitrogen): 85 sccm, pressure: 8 Processing is performed under conditions of 0.5 mTorr, processing time: 6 seconds, and a CrSiN film is formed on the CrSi thin film to a thickness of about 50 mm. Next, the CrSiN film and the CrSi thin film are patterned to form a laminated pattern composed of the CrSiN film 29 and the CrSi thin film resistor 21.
Thereafter, a passivation film 23 is formed on the base insulating film 15, and an opening 25 is formed in the passivation film 23.

このように、図11及び図12を参照して説明した実施例でも、図1及び図2を参照して説明した実施例と同様に、CrSi薄膜抵抗体21はその下面で第1層目配線用金属パターン11と電気的に接続されているので、従来技術のようにはフッ酸水溶液によるCrSi薄膜抵抗体21の表面の金属酸化膜除去処理を行なことなく形成することができる。
さらに、CrSi薄膜抵抗体21の上面はCrSiN膜29により覆われているので、大気など、酸素を含む雰囲気中に暴露されてもCrSi薄膜抵抗体21の上面が酸化されることはない。
As described above, in the embodiment described with reference to FIGS. 11 and 12, as in the embodiment described with reference to FIGS. Since the metal pattern 11 is electrically connected, the metal oxide film can be formed on the surface of the CrSi thin film resistor 21 with a hydrofluoric acid aqueous solution without performing the metal oxide film removal process as in the prior art.
Further, since the upper surface of the CrSi thin film resistor 21 is covered with the CrSiN film 29, the upper surface of the CrSi thin film resistor 21 is not oxidized even when exposed to an atmosphere containing oxygen, such as air.

一般に、金属薄膜は酸素との反応性が高く、金属薄膜を大気に晒した状態で長時間放置すると抵抗値が変動してしまうことが知られている。
図11及び図12を参照して説明した実施例では、CrSi薄膜抵抗体21の上面にCrSiN膜29を形成することにより、CrSi薄膜抵抗体21の上面が大気に晒されてCrSi薄膜抵抗体21の抵抗値が変動するのを防止している。ここで、CrSi薄膜抵抗体21を形成するためのCrSi薄膜が成膜された段階で、CrSi薄膜と配線パターン11との電気的接続は完了しているため、CrSi薄膜21上に新たな薄膜が成膜されても、特性上何ら影響を与えるものではない。
In general, a metal thin film has high reactivity with oxygen, and it is known that the resistance value fluctuates when the metal thin film is left for a long time in a state exposed to the atmosphere.
In the embodiment described with reference to FIGS. 11 and 12, by forming the CrSiN film 29 on the upper surface of the CrSi thin film resistor 21, the upper surface of the CrSi thin film resistor 21 is exposed to the atmosphere and the CrSi thin film resistor 21 is exposed. This prevents the resistance value from fluctuating. Here, when the CrSi thin film for forming the CrSi thin film resistor 21 is formed, the electrical connection between the CrSi thin film and the wiring pattern 11 is completed, so that a new thin film is formed on the CrSi thin film 21. Even if the film is formed, there is no influence on the characteristics.

図13に、CrSiN膜形成用のガスのN2分圧とCrSiN膜の抵抗率の関係を示す図であり、縦軸は抵抗率ρ(mohm・cm(ミリオーム・センチメートル))、横軸はN2分圧(%)を示す。ここでは、ターゲット:Si/Cr=50/50wt%、DCパワー:0.7KW、Ar+N2:85sccm、圧力:8.5mTorr、処理時間:6秒の条件でAr+N2ガスのN2分圧を調整してCrSiN膜を形成した。 FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the N 2 partial pressure of the gas for forming the CrSiN film and the resistivity of the CrSiN film, where the vertical axis represents resistivity ρ (mohm · cm (mohm · cm)), and the horizontal axis represents N 2 partial pressure (%) is indicated. Here, the N 2 partial pressure of Ar + N 2 gas is adjusted under the conditions of target: Si / Cr = 50/50 wt%, DC power: 0.7 kW, Ar + N 2 : 85 sccm, pressure: 8.5 mTorr, treatment time: 6 seconds. Thus, a CrSiN film was formed.

2分圧を18%以上添加してリアクティブスパッタにより形成されたCrSiN膜は、N2を全く添加しないガスを用いた場合(N2分圧が0%)に比べて10倍以上の高い抵抗率を示す。したがって、N2分圧を18%以上に設定してCrSiN膜を成膜するようにすれば、CrSi薄膜抵抗体上に直接CrSiN膜を形成しても、CrSi薄膜抵抗体全体の抵抗値はCrSi薄膜が決定することとなり、CrSiN膜は抵抗値にほとんど影響を与えない。ここで、N2分圧の上限は90%程度である。N2分圧を90%よりも大きく設定した場合、スパッタリング速度の大幅な低下を招き、生産効率が低下するので好ましくない。
なお、CrSiN膜は、N2分圧を例えば6〜11%程度添加してリアクティブスパッタにより形成するようにすれば、CrSiN膜自体を金属薄膜抵抗体として使用することも可能である。
The CrSiN film formed by reactive sputtering with an N 2 partial pressure of 18% or more is 10 times higher than when a gas not containing N 2 is used at all (N 2 partial pressure is 0%). Resistivity is shown. Therefore, if the CrSiN film is formed by setting the N 2 partial pressure to 18% or more, even if the CrSiN film is directly formed on the CrSi thin film resistor, the resistance value of the entire CrSi thin film resistor is CrSi. The thin film is determined, and the CrSiN film has little influence on the resistance value. Here, the upper limit of the N 2 partial pressure is about 90%. If the N 2 partial pressure is set to be larger than 90%, it is not preferable because the sputtering rate is significantly reduced and the production efficiency is lowered.
Note that the CrSiN film itself can be used as a metal thin film resistor if the CrSiN film is formed by reactive sputtering with an N 2 partial pressure of about 6 to 11%, for example.

また、上記の実施例では、CrSi薄膜抵抗体21上にCrSiN膜29を備えているが、CrSi薄膜抵抗体21上にCVD系の絶縁膜、例えば窒化シリコン膜等を備えているようにしてもよい。しかし、一般的なマルチチャンバースパッタ装置にはCVDチャンバーは接続されておらず、CVD系の絶縁膜を真空中で連続してCrSi薄膜抵抗体21上に形成するためには、対応する新しい設備を購入する必要があり、製造コストに多大な影響を与えてしまう。
上記製造方法例のように、CrSi薄膜抵抗体21用のCrSi薄膜27上にCrSiN膜29を形成する構成であれば、新しい装置を購入すること無く、既存のマルチチャンバースパッタ装置を用いてCrSi薄膜抵抗体21の耐酸化カバー膜となるCrSiN膜29を、真空状態を破ること無く形成することができる。
In the above embodiment, the CrSiN film 29 is provided on the CrSi thin film resistor 21, but a CVD insulating film such as a silicon nitride film may be provided on the CrSi thin film resistor 21. Good. However, a CVD chamber is not connected to a general multi-chamber sputtering apparatus, and in order to continuously form a CVD-based insulating film on the CrSi thin film resistor 21 in a vacuum, a corresponding new facility is required. It is necessary to purchase, and the production cost is greatly affected.
If the CrSiN film 29 is formed on the CrSi thin film 27 for the CrSi thin film resistor 21 as in the above manufacturing method example, the CrSi thin film can be obtained using an existing multi-chamber sputtering apparatus without purchasing a new apparatus. The CrSiN film 29 serving as the oxidation resistant cover film of the resistor 21 can be formed without breaking the vacuum state.

図14はさらに他の実施例を示す断面図であり、(A)は金属薄膜抵抗体の形成領域近傍を示す平面図、(B)は(A)のA−A位置での断面図、(C)は(A)のB−B位置での断面図である。図14(A)での下地絶縁膜及びパッシベーション膜の図示は省略している。(B)の破線円で囲まれた接続孔近傍の部分の構造は図2と同じである。図14において図1と同じ機能を果たす部分には同じ符号を付し、それらの部分の詳細な説明は省略する。   14A and 14B are cross-sectional views showing still another embodiment, in which FIG. 14A is a plan view showing the vicinity of a metal thin film resistor forming region, FIG. 14B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. (C) is sectional drawing in the BB position of (A). Illustration of the base insulating film and the passivation film in FIG. 14A is omitted. The structure of the portion in the vicinity of the connection hole surrounded by the broken-line circle in (B) is the same as that in FIG. 14, parts having the same functions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.

この実施例が図1及び図2を参照して説明した実施例と異なる点は、金属材料パターン7及び高融点金属膜9からなる放熱用金属パターン13が第1層目配線用金属パターン11とは分離して設けられていることである。その他の構造は図1及び図2を参照して説明した実施例と同じである。このような構造は、図1から図4を参照して説明した製造方法において第1層目配線用金属パターン11及び放熱用金属パターン13をパターニングするためのマスクを変更することにより、同様にして形成することができる。   This embodiment is different from the embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2 in that the metal pattern 13 for heat dissipation composed of the metal material pattern 7 and the refractory metal film 9 is different from the metal pattern 11 for the first layer wiring. Is provided separately. Other structures are the same as those of the embodiment described with reference to FIGS. Such a structure is similarly obtained by changing the mask for patterning the first layer wiring metal pattern 11 and the heat radiation metal pattern 13 in the manufacturing method described with reference to FIGS. Can be formed.

図14に示した実施例においても、CrSi薄膜抵抗体21下の領域で下地絶縁膜15とシリコン基板1の間に金属材料からなる放熱用金属パターン13を備えているので、図1及び図2を参照して説明した実施例と同様に、CrSi薄膜抵抗体21下に放熱用金属パターン13及び開口部25を備えていることによる放熱性向上の効果、及び放熱用金属パターン13を備えていることによるシリコン基板1へのレーザ光の照射防止の効果を得ることができる。さらに、CrSi薄膜抵抗体21の下面で配線用金属パターン11との電気的接続が形成されていることによる効果、及びCrSi薄膜の形成前にAr逆スパッタリング処理が施されていることによる効果も得ることができる。   In the embodiment shown in FIG. 14 as well, since the heat dissipating metal pattern 13 made of a metal material is provided between the base insulating film 15 and the silicon substrate 1 in the region below the CrSi thin film resistor 21, FIGS. As in the embodiment described with reference to FIG. 5, the effect of improving the heat dissipation due to the provision of the heat dissipation metal pattern 13 and the opening 25 under the CrSi thin film resistor 21, and the heat dissipation metal pattern 13 are provided. Thus, the effect of preventing the laser beam from being irradiated onto the silicon substrate 1 can be obtained. In addition, the effect obtained by forming the electrical connection with the wiring metal pattern 11 on the lower surface of the CrSi thin film resistor 21 and the effect obtained by performing the Ar reverse sputtering process before the formation of the CrSi thin film are obtained. be able to.

また、図15に示すように、図14に示した実施例の構成に加えて、図11及び図12を参照して説明した実施例と同様に、CrSi薄膜抵抗体21の上面にCrSiN膜29を備えているようにしてもよい。図15(B)の破線円で囲まれた接続孔近傍の部分の構造は図12と同じである。これにより、図11及び図12を参照して説明した実施例と同じ作用効果を得ることができる。   Further, as shown in FIG. 15, in addition to the configuration of the embodiment shown in FIG. 14, the CrSiN film 29 is formed on the upper surface of the CrSi thin film resistor 21 in the same manner as the embodiment described with reference to FIGS. May be provided. The structure of the portion in the vicinity of the connection hole surrounded by the broken-line circle in FIG. 15B is the same as that in FIG. Thereby, the same effect as the Example demonstrated with reference to FIG.11 and FIG.12 can be acquired.

図1、図11、図14及び図15に示した実施例では、放熱用金属パターン13上に開口部25を備えているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図16に示すように、放熱用金属パターン13上の下地絶縁膜15及びパッシベーション膜23に開口部が形成されていないようにしてもよい。この構造でも、CrSi薄膜抵抗体21の近傍に放熱用金属パターン13を配置することによる放熱性向上の効果を得ることができる。   In the embodiment shown in FIG. 1, FIG. 11, FIG. 14 and FIG. 15, the opening 25 is provided on the metal pattern 13 for heat dissipation, but the present invention is not limited to this. As shown, openings may not be formed in the base insulating film 15 and the passivation film 23 on the metal pattern 13 for heat dissipation. Even with this structure, it is possible to obtain the effect of improving heat dissipation by disposing the heat dissipation metal pattern 13 in the vicinity of the CrSi thin film resistor 21.

図17はさらに他の実施例を示す断面図であり、(A)は金属薄膜抵抗体の形成領域近傍を示す平面図、(B)は(A)のA−A位置での断面図、(C)は(A)のB−B位置での断面図である。図17(A)での下地絶縁膜、上層側絶縁膜及びパッシベーション膜の図示は省略している。(B)の破線円で囲まれた接続孔近傍の部分の構造は図2と同じである。図17において図1と同じ機能を果たす部分には同じ符号を付し、それらの部分の詳細な説明は省略する。   FIG. 17 is a cross-sectional view showing still another embodiment, (A) is a plan view showing the vicinity of the formation region of the metal thin film resistor, (B) is a cross-sectional view at the position AA in (A), (C) is sectional drawing in the BB position of (A). Illustration of the base insulating film, the upper insulating film, and the passivation film in FIG. 17A is omitted. The structure of the portion in the vicinity of the connection hole surrounded by the broken-line circle in (B) is the same as that in FIG. In FIG. 17, parts having the same functions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.

シリコン基板1上に素子分離酸化膜3、第1層目層間絶縁膜5、金属材料パターン7及び高融点金属膜9からなる第1層目配線用金属パターン11及び放熱用金属パターン13、ならびに下地絶縁膜15が形成されている。下地絶縁膜15に、金属薄膜抵抗体の両端部及び第1層目配線用金属パターン11に対応して接続孔17が形成されている。接続孔17の内壁には逆スパッタリング残渣19が形成されている。接続孔17の上端部はテーパー形状に形成されている(図2参照)。   An element isolation oxide film 3, a first layer interlayer insulating film 5, a metal material pattern 7 and a refractory metal film 9, a first layer wiring metal pattern 11 and a heat dissipation metal pattern 13 on a silicon substrate 1, and a base An insulating film 15 is formed. Connection holes 17 are formed in the base insulating film 15 so as to correspond to both end portions of the metal thin film resistor and the first-layer wiring metal pattern 11. A reverse sputtering residue 19 is formed on the inner wall of the connection hole 17. The upper end portion of the connection hole 17 is formed in a tapered shape (see FIG. 2).

下地絶縁膜15上に、接続孔17,17間の領域から接続孔17内及び第1層目配線用金属パターン11上にわたってCrSi薄膜抵抗体21が形成されている。CrSi薄膜抵抗体21下には下地絶縁膜15を介して放熱用金属パターン13が配置されている。   A CrSi thin film resistor 21 is formed on the base insulating film 15 from the region between the connection holes 17 and 17 to the inside of the connection hole 17 and the metal pattern 11 for the first layer wiring. Under the CrSi thin film resistor 21, a metal pattern 13 for heat dissipation is disposed via a base insulating film 15.

CrSi薄膜抵抗体21の形成領域を含んで下地絶縁膜15上に、例えば膜厚が4000Å程度のプラズマCVD酸化膜からなる上層側絶縁膜31が形成されている。
CrSi薄膜抵抗体21の形成領域とは異なる領域で、放熱用金属パターン13上の下地絶縁膜15及び上層側絶縁膜31に第2接続孔33が形成されている。
An upper insulating film 31 made of a plasma CVD oxide film having a thickness of, for example, about 4000 mm is formed on the base insulating film 15 including the region where the CrSi thin film resistor 21 is formed.
A second connection hole 33 is formed in the base insulating film 15 and the upper insulating film 31 on the heat dissipation metal pattern 13 in a region different from the formation region of the CrSi thin film resistor 21.

第2接続孔33の形成領域を含んで上層側絶縁膜31上に、金属材料パターン35と金属材料パターン35表面に形成された高融点金属膜37からなる第2放熱用金属パターン39が形成されている。金属材料パターン35は例えばAlSiCu膜により形成されている。高融点金属膜37は例えばTiN膜により形成されている。第2放熱用金属パターン39は、少なくともCrSi薄膜抵抗体21にレーザ光が照射される領域を除いて、ここでは接続孔17,17の近傍の領域でCrSi薄膜抵抗体21上の領域から第2接続孔33の形成領域にわたって形成されている。さらに、第2放熱用金属パターン39は第2接続孔33を介して放熱用金属パターン13と接続されている。また、図示しない上層側絶縁膜31上の領域では、金属材料パターン35及び高融点金属膜37からなる第2層目配線用金属パターンが形成されている。   A second heat radiating metal pattern 39 made of the metal material pattern 35 and the refractory metal film 37 formed on the surface of the metal material pattern 35 is formed on the upper insulating film 31 including the formation region of the second connection hole 33. ing. The metal material pattern 35 is formed of, for example, an AlSiCu film. The refractory metal film 37 is made of, for example, a TiN film. The second heat radiating metal pattern 39 is a second region from the region on the CrSi thin film resistor 21 in the region in the vicinity of the connection holes 17 and 17 except at least the region where the CrSi thin film resistor 21 is irradiated with laser light. It is formed over the region where the connection hole 33 is formed. Further, the second heat radiating metal pattern 39 is connected to the heat radiating metal pattern 13 through the second connection hole 33. Further, in a region on the upper insulating film 31 (not shown), a second-layer wiring metal pattern composed of the metal material pattern 35 and the refractory metal film 37 is formed.

第2放熱用金属パターン39の形成領域を含んで上層側絶縁膜31上にパッシベーション膜23が形成されている。第2放熱用金属パターン39上のパッシベーション膜23に第2開口部41が形成されている。   A passivation film 23 is formed on the upper insulating film 31 including the formation region of the second heat radiating metal pattern 39. A second opening 41 is formed in the passivation film 23 on the second heat radiating metal pattern 39.

この実施例では、CrSi薄膜抵抗体21下に放熱用金属パターン13を備え、CrSi薄膜抵抗体21上の一部の領域に第2放熱用金属パターン39を備えているので、CrSi薄膜抵抗体21の近傍に、下地絶縁膜15やパッシベーション膜23に比べて熱伝導率が高い金属パターン11,13,39が配置されている領域を大きくすることができ、放熱性を向上させることができる。これにより、レーザトリミング処理時においてレーザ光照射に起因する発熱により金属薄膜抵抗体と第1層目配線用金属パターン11の接触抵抗が変化するのを低減することができる。特に、接続孔17の上に第2放熱用金属パターン39の一部分を配置しているので、接続孔17近傍の放熱性を向上させることができる。   In this embodiment, since the heat radiation metal pattern 13 is provided under the CrSi thin film resistor 21 and the second heat radiation metal pattern 39 is provided in a part of the region on the CrSi thin film resistor 21, the CrSi thin film resistor 21 is provided. The region where the metal patterns 11, 13, and 39 having higher thermal conductivity than the base insulating film 15 and the passivation film 23 are disposed in the vicinity can be increased, and the heat dissipation can be improved. Thereby, it is possible to reduce the change in the contact resistance between the metal thin film resistor and the first-layer wiring metal pattern 11 due to the heat generated by the laser beam irradiation during the laser trimming process. In particular, since a part of the second heat radiating metal pattern 39 is disposed on the connection hole 17, the heat dissipation near the connection hole 17 can be improved.

さらに、第2放熱用金属パターン39上のパッシベーション膜23に開口部41が形成されているので、開口部41を介して第2放熱用金属パターン39の熱を放熱することができ、放熱性をさらに向上させることができる。   Furthermore, since the opening 41 is formed in the passivation film 23 on the second heat radiating metal pattern 39, the heat of the second heat radiating metal pattern 39 can be radiated through the opening 41. Further improvement can be achieved.

さらに、放熱用金属パターン13と第2放熱用金属パターン39は第2接続孔33を介して接続されているので、放熱用金属パターン13の熱を第2接続孔33及び第2放熱用金属パターン39を介して開口部41から放熱することができ、放熱性をさらに向上させることができる。   Further, since the metal pattern for heat dissipation 13 and the second metal pattern for heat dissipation 39 are connected via the second connection hole 33, the heat of the metal pattern for heat dissipation 13 is transferred to the second connection hole 33 and the second metal pattern for heat dissipation. The heat can be radiated from the opening 41 via 39, and the heat dissipation can be further improved.

さらに、CrSi薄膜抵抗体21下の領域で下地絶縁膜15とシリコン基板1の間に金属材料からなる放熱用金属パターン13を備えているので、放熱用金属パターン13を備えていることによるシリコン基板1へのレーザ光の照射防止の効果も得ることができる。   Further, since the heat dissipation metal pattern 13 made of a metal material is provided between the base insulating film 15 and the silicon substrate 1 in the region below the CrSi thin film resistor 21, the silicon substrate is provided with the heat dissipation metal pattern 13. The effect of preventing the laser beam 1 from being irradiated can also be obtained.

この実施例を製作するための製造方法を説明する。
図3(a)から(d)を参照して説明した上記工程(1)から(4)と同じ工程により、素子分離酸化膜3の形成が完了したウェハ状のシリコン基板1上に、第1層目層間絶縁膜5、配線用金属パターン7及び高融点金属膜9からなる第1層目配線用金属パターン11及び放熱用金属パターン13、下地絶縁膜15、接続孔17ならびにCrSi薄膜抵抗体21用のCrSi薄膜を形成する。
A manufacturing method for manufacturing this embodiment will be described.
On the wafer-like silicon substrate 1 on which the formation of the element isolation oxide film 3 is completed by the same steps as the steps (1) to (4) described with reference to FIGS. First-layer wiring metal pattern 11 and heat-dissipating metal pattern 13 composed of layer-layer interlayer insulating film 5, wiring metal pattern 7 and refractory metal film 9, base insulating film 15, connection hole 17 and CrSi thin film resistor 21 A CrSi thin film is formed.

CrSi薄膜をパターニングしてCrSi薄膜抵抗体21を形成した後、例えばプラズマCVD法により、CrSi薄膜抵抗体21の形成領域を含んで下地絶縁膜15上にプラズマCVD酸化膜を4000Å程度の膜厚に形成して上層側絶縁膜31を形成する。
写真製版技術及びドライエッチング技術により、CrSi薄膜抵抗体21の形成領域とは異なる領域で放熱用金属パターン13上の下地絶縁膜15及び上層側絶縁膜31に第2接続孔33を形成する。
After the CrSi thin film resistor 21 is formed by patterning the CrSi thin film, the plasma CVD oxide film is formed on the base insulating film 15 so as to have a film thickness of about 4000 mm including the region where the CrSi thin film resistor 21 is formed, for example, by plasma CVD. Then, the upper insulating film 31 is formed.
A second connection hole 33 is formed in the base insulating film 15 and the upper insulating film 31 on the heat dissipation metal pattern 13 in a region different from the formation region of the CrSi thin film resistor 21 by photolithography and dry etching technology.

図3(a)を参照して説明した上記工程(1)で第1層目配線用金属パターン11及び放熱用金属パターン13を形成したのと同様の工程により、第2接続孔33の形成領域を含んで上層側絶縁膜31上に第2放熱用金属パターン39を形成する。
その後、第2放熱用金属パターン39の形成領域を含んで上層側絶縁膜31上にパッシベーション膜23を形成し、第2放熱用金属パターン39上のパッシベーション膜23に第2開口部41を形成する。
The formation region of the second connection hole 33 is the same as that in which the first layer wiring metal pattern 11 and the heat dissipation metal pattern 13 are formed in the step (1) described with reference to FIG. A second heat radiating metal pattern 39 is formed on the upper insulating film 31.
Thereafter, the passivation film 23 is formed on the upper insulating film 31 including the formation region of the second heat radiating metal pattern 39, and the second opening 41 is formed in the passivation film 23 on the second heat radiating metal pattern 39. .

このように、図17及び図2を参照して説明した実施例でも、図1及び図2を参照して説明した実施例と同様に、CrSi薄膜抵抗体21の下面で配線用金属パターン11との電気的接続が形成されていることによる効果、及びCrSi薄膜の形成前にAr逆スパッタリング処理が施されていることによる効果を得ることができる。   As described above, in the embodiment described with reference to FIGS. 17 and 2, similarly to the embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2, the wiring metal pattern 11 is formed on the lower surface of the CrSi thin film resistor 21. The effect obtained by forming the electrical connection and the effect obtained by performing the Ar reverse sputtering treatment before the formation of the CrSi thin film can be obtained.

図17及び図2を参照して説明した実施例では、放熱用金属パターン13と第2放熱用金属パターン39は第2接続孔33内に充填された金属材料パターン35を介して接続されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第2接続孔33内に導電材料が充填されて形成された導電性プラグを介して放熱用金属パターン13と第2放熱用金属パターン39が接続されているようにしてもよい。また、放熱用金属パターン13と第2放熱用金属パターン39は必ずしも接続されている必要はなく、放熱用金属パターン13と第2放熱用金属パターン39の間に第2接続孔33が形成されていないようにしてもよい。   In the embodiment described with reference to FIGS. 17 and 2, the heat radiating metal pattern 13 and the second heat radiating metal pattern 39 are connected via the metal material pattern 35 filled in the second connection hole 33. However, the present invention is not limited to this, and the heat radiating metal pattern 13 and the second heat radiating metal pattern 39 are connected via a conductive plug formed by filling the second connection hole 33 with a conductive material. It may be connected. Further, the metal pattern for heat dissipation 13 and the second metal pattern for heat dissipation 39 are not necessarily connected, and the second connection hole 33 is formed between the metal pattern for heat dissipation 13 and the metal pattern for heat dissipation 39. It may not be possible.

また、第2放熱用金属パターン39のCrSi薄膜抵抗体21上での配置は図17(A)に示したものに限定されるものではなく、少なくともCrSi薄膜抵抗体21にレーザ光が照射される領域を除いてCrSi薄膜抵抗体21上に配置されていればよい。   Further, the arrangement of the second heat radiation metal pattern 39 on the CrSi thin film resistor 21 is not limited to that shown in FIG. 17A, and at least the CrSi thin film resistor 21 is irradiated with laser light. What is necessary is just to arrange | position on the CrSi thin film resistor 21 except an area | region.

また、図18に示すように、第2放熱用金属パターン39はCrSi薄膜抵抗体21及び開口部25の形成領域とは異なる領域で放熱用金属パターン13に重畳して配置され、放熱用金属パターン13と第2放熱用金属パターン39は第2接続孔33を介して接続されており、放熱用金属パターン13上の下地絶縁膜15、上層側絶縁膜31及びパッシベーション膜23に開口部25が形成され、第2放熱用金属パターン39上のパッシベーション膜23に第2開口部41が形成されているようにしてもよい。図18において、(B)の破線円で囲まれた接続孔近傍の部分の構造は図2と同じである。   Further, as shown in FIG. 18, the second heat radiating metal pattern 39 is arranged so as to be superimposed on the heat radiating metal pattern 13 in a region different from the formation region of the CrSi thin film resistor 21 and the opening 25. 13 and the second heat radiation metal pattern 39 are connected via the second connection hole 33, and an opening 25 is formed in the base insulating film 15, the upper insulating film 31, and the passivation film 23 on the heat radiation metal pattern 13. In addition, the second opening 41 may be formed in the passivation film 23 on the second heat radiating metal pattern 39. In FIG. 18, the structure of the portion in the vicinity of the connection hole surrounded by the broken-line circle in (B) is the same as that in FIG.

また、図19に示すように、図17に示した実施例の構成に加えて、図11及び図12を参照して説明した実施例と同様に、CrSi薄膜抵抗体21の上面にCrSiN膜29を備えているようにしてもよい。図19(B)の破線円で囲まれた接続孔近傍の部分の構造は図12と同じである。
また、CrSi薄膜抵抗体21の上面にCrSiN膜29を備えている構成は図18に示した実施例にも適用することができる。
Further, as shown in FIG. 19, in addition to the configuration of the embodiment shown in FIG. 17, the CrSiN film 29 is formed on the upper surface of the CrSi thin film resistor 21 in the same manner as the embodiment described with reference to FIGS. May be provided. The structure of the portion near the connection hole surrounded by the broken-line circle in FIG. 19B is the same as that in FIG.
Further, the configuration in which the CrSiN film 29 is provided on the upper surface of the CrSi thin film resistor 21 can be applied to the embodiment shown in FIG.

また、図17、図18及び図19に示した各実施例において、第2開口部41が形成されていないようにしてもよいし、第2接続孔33が形成されていないようにしてもよいし、その両方が形成されていないようにしてもよい。   Moreover, in each Example shown in FIG.17, FIG.18 and FIG.19, you may make it the 2nd opening part 41 not being formed, and making it the 2nd connection hole 33 not be formed. However, both of them may not be formed.

また、上記の実施例では、配線用金属パターンの上面に形成された高融点金属膜9,35としてTiN膜を用いた例を挙げているが、配線用金属パターンを構成する高融点金属膜はこれに限定されるものではなく、例えばTiWやWSiなど、他の高融点金属膜を用いてもよい。   In the above embodiment, an example is given in which a TiN film is used as the refractory metal films 9 and 35 formed on the upper surface of the wiring metal pattern. However, the refractory metal film constituting the wiring metal pattern is However, the present invention is not limited to this, and other refractory metal films such as TiW and WSi may be used.

また、図1から図19に示した上記の実施例及びサンプルでは、金属薄膜抵抗体の材料としてCrSiを用いた例を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、金属薄膜抵抗体の材料としては、例えばNiCr、TaN、CrSi2、CrSiN、CrSi、CrSi0など、他の材料を用いてもよい。 Moreover, although the example and sample which were shown in FIGS. 1-19 shown the example which used CrSi as a material of a metal thin film resistor, this invention is not limited to this, A metal thin film As the material of the resistor, other materials such as NiCr, TaN, CrSi 2 , CrSiN, CrSi, and CrSi 0 may be used.

また、上記の実施例では、1層又は2層の配線用金属パターンを備えた半導体装置に本発明を適用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、3層以上の配線用金属パターンを備えた多層金属配線構造の半導体装置に本発明を適用することもできる。その場合、金属薄膜抵抗体の電気的接続を得るための、金属薄膜抵抗体の下層の金属配線は何層目の配線用金属パターンであってもよい。   In the above embodiment, the present invention is applied to a semiconductor device provided with a single-layer or two-layer wiring metal pattern. However, the present invention is not limited to this, and wiring of three or more layers is used. The present invention can also be applied to a semiconductor device having a multilayer metal wiring structure provided with a metal pattern. In that case, the metal wiring for the lower layer of the metal thin film resistor for obtaining the electrical connection of the metal thin film resistor may be any number of wiring metal patterns.

また、上記の実施例では、第2放熱用金属パターン39を備えていない態様では配線用金属パターン11が最上層の配線用金属パターンであり、又は第2放熱用金属パターン39を備えている態様では第2放熱用金属パターン39と同じ層の配線用金属パターンが最上層の配線用金属パターンとしている。
これにより、例えばCrSi薄膜抵抗体21のレイアウト変更をCrSi薄膜抵抗体21及び最上層の配線用金属パターンのレイアウト変更により実現できるなど、設計の自由度を向上させることができる。
In the above embodiment, the wiring metal pattern 11 is the uppermost wiring metal pattern in the aspect in which the second heat dissipation metal pattern 39 is not provided, or the aspect in which the second heat dissipation metal pattern 39 is provided. Then, the wiring metal pattern in the same layer as the second heat radiation metal pattern 39 is the uppermost wiring metal pattern.
Thereby, for example, the layout change of the CrSi thin film resistor 21 can be realized by changing the layout of the CrSi thin film resistor 21 and the uppermost wiring metal pattern, and the degree of design freedom can be improved.

また、CrSi薄膜抵抗体21の上層には、膜厚が薄いCrSiN膜29を除いて、絶縁性材料からなるパッシベーション膜23が形成されているので、金属薄膜抵抗体の上層に最終保護膜以外の絶縁膜も形成されている場合に比べて、CrSi薄膜抵抗体21上の絶縁性材料の膜厚を薄くして膜厚ばらつきを小さくすることができる。これにより、CrSi薄膜抵抗体21にレーザ光を照射してトリミング処理を施す際に、CrSi薄膜抵抗体21上の絶縁性材料でのレーザの干渉のばらつきを小さくしてCrSi薄膜抵抗体21に与えられるレーザエネルギーのばらつきを小さくすることができ、トリミングの正確性を向上させることができる。さらに、トリミング処理時のレーザ照射に起因するCrSi薄膜抵抗体21の温度上昇などに対して放熱能力を向上させることができる。   Further, since the passivation film 23 made of an insulating material is formed on the upper layer of the CrSi thin film resistor 21 except for the thin CrSiN film 29, the other layer than the final protective film is formed on the upper layer of the metal thin film resistor. Compared to the case where an insulating film is also formed, the film thickness variation of the insulating material on the CrSi thin film resistor 21 can be reduced to reduce the film thickness variation. As a result, when the CrSi thin film resistor 21 is irradiated with laser light and subjected to trimming processing, the variation of the laser interference in the insulating material on the CrSi thin film resistor 21 is reduced and applied to the CrSi thin film resistor 21. The variation in the laser energy that is produced can be reduced, and the trimming accuracy can be improved. Furthermore, the heat dissipation capability can be improved against the temperature rise of the CrSi thin film resistor 21 caused by laser irradiation during the trimming process.

また、上記の実施例では、配線用金属パターン11,37として、金属材料パターンの上面に高融点金属膜が形成されたものを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、配線用金属パターンとして上面に高融点金属膜が形成されていない金属材料パターンからなるものを用いてもよい。この場合、金属材料パターンとして例えばAl系合金を用いた場合には、金属材料パターン表面に強固な自然酸化膜が形成されるので、接続孔形成後で金属薄膜抵抗体用の金属薄膜を形成する前に、接続孔底部の金属材料パターン表面の自然酸化膜を除去する工程を行なうことが好ましい。その自然酸化膜除去工程は、金属薄膜抵抗体の抵抗値の経時的変化抑制を目的とした上記Ar逆スパッタリング処理を兼ねて行なってもよい。また、配線用金属パターンはAl系合金を含むものに限定されるものではなく、いわゆるダマシン法により形成されたCu配線など、他の金属材料からなる配線用金属パターンであってもよい。   In the above embodiment, the wiring metal patterns 11 and 37 are formed by forming a refractory metal film on the upper surface of the metal material pattern, but the present invention is not limited to this. As the wiring metal pattern, a wiring pattern made of a metal material pattern having no refractory metal film formed on the upper surface may be used. In this case, when, for example, an Al-based alloy is used as the metal material pattern, a strong natural oxide film is formed on the surface of the metal material pattern. It is preferable to perform a step of removing the natural oxide film on the surface of the metal material pattern at the bottom of the connection hole before. The natural oxide film removing step may also be performed in combination with the Ar reverse sputtering treatment for the purpose of suppressing the change in resistance value of the metal thin film resistor with time. The wiring metal pattern is not limited to the one containing an Al-based alloy, and may be a wiring metal pattern made of another metal material such as a Cu wiring formed by a so-called damascene method.

本発明の半導体装置を構成する金属薄膜抵抗体は、例えばアナログ回路を備えた半導体装置に適用することができる。以下に、本発明にかかる金属薄膜抵抗体を備えたアナログ回路を備えた半導体装置の実施例について説明する。   The metal thin film resistor constituting the semiconductor device of the present invention can be applied to a semiconductor device provided with an analog circuit, for example. Embodiments of a semiconductor device including an analog circuit including a metal thin film resistor according to the present invention will be described below.

図20はアナログ回路である定電圧発生回路を備えた半導体装置の一実施例を示す回路図である。
直流電源43からの電源を負荷45に安定して供給すべく、定電圧発生回路47が設けられている。定電圧発生回路47は、直流電源43が接続される入力端子(Vbat)49、基準電圧発生回路(Vref)51、演算増幅器(比較回路)53、出力ドライバを構成するPチャネルMOSトランジスタ(以下、PMOSと略記する)55、分割抵抗素子R1,R2及び出力端子(Vout)57を備えている。
FIG. 20 is a circuit diagram showing an embodiment of a semiconductor device provided with a constant voltage generating circuit which is an analog circuit.
A constant voltage generation circuit 47 is provided to stably supply power from the DC power supply 43 to the load 45. The constant voltage generation circuit 47 includes an input terminal (Vbat) 49 to which the DC power source 43 is connected, a reference voltage generation circuit (Vref) 51, an operational amplifier (comparison circuit) 53, and a P channel MOS transistor (hereinafter referred to as an output driver). 55, abbreviated as PMOS), split resistance elements R1 and R2, and an output terminal (Vout) 57.

定電圧発生回路47の演算増幅器53では、出力端子がPMOS55のゲート電極に接続され、反転入力端子(−)に基準電圧発生回路51から基準電圧Vrefが印加され、非反転入力端子(+)に出力電圧Voutを抵抗素子R1とR2で分割した電圧が印加され、抵抗素子R1,R2の分割電圧が基準電圧Vrefに等しくなるように制御される。   In the operational amplifier 53 of the constant voltage generation circuit 47, the output terminal is connected to the gate electrode of the PMOS 55, the reference voltage Vref from the reference voltage generation circuit 51 is applied to the inverting input terminal (−), and the non-inverting input terminal (+). A voltage obtained by dividing the output voltage Vout by the resistance elements R1 and R2 is applied, and the division voltage of the resistance elements R1 and R2 is controlled to be equal to the reference voltage Vref.

図21は、アナログ回路である電圧検出回路を備えた半導体装置の一実施例を示す回路図である。
電圧検出回路59において、符号53は演算増幅器で、その反転入力端子(−)に基準電圧発生回路51が接続され、基準電圧Vrefが印加される。入力端子(Vsens)61から入力される測定すべき端子の電圧が分割抵抗素子R1とR2によって分割されて演算増幅器53の非反転入力端子(+)に入力される。演算増幅器53の出力は出力端子(Vout)63を介して外部に出力される。
FIG. 21 is a circuit diagram showing an embodiment of a semiconductor device provided with a voltage detection circuit which is an analog circuit.
In the voltage detection circuit 59, reference numeral 53 denotes an operational amplifier. A reference voltage generation circuit 51 is connected to an inverting input terminal (−) of the operational amplifier, and a reference voltage Vref is applied. The voltage of the terminal to be measured input from the input terminal (Vsens) 61 is divided by the dividing resistance elements R1 and R2 and input to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 53. The output of the operational amplifier 53 is output to the outside through an output terminal (Vout) 63.

電圧検出回路59では、測定すべき端子の電圧が高く、分割抵抗素子R1とR2により分割された電圧が基準電圧Vrefよりも高いときは演算増幅器53の出力がHレベルを維持し、測定すべき端子の電圧が降下してきて分割抵抗素子R1とR2により分割された電圧が基準電圧Vref以下になってくると演算増幅器53の出力がLレベルになる。   In the voltage detection circuit 59, when the voltage of the terminal to be measured is high and the voltage divided by the dividing resistance elements R1 and R2 is higher than the reference voltage Vref, the output of the operational amplifier 53 is maintained at the H level and should be measured. When the voltage at the terminal drops and the voltage divided by the dividing resistance elements R1 and R2 becomes equal to or lower than the reference voltage Vref, the output of the operational amplifier 53 becomes L level.

一般に、図20に示した定電圧発生回路や図21に示した電圧検出回路では、製造プロセスのバラツキに起因して基準電圧発生回路からの基準電圧Vrefが変動するので、その変動に対応すべく、例えば分割抵抗素子として抵抗素子へのレーザ照射により抵抗値を調整可能な抵抗素子回路(分割抵抗回路と称す)を用いて、分割抵抗素子の抵抗値を調整している。   In general, in the constant voltage generation circuit shown in FIG. 20 and the voltage detection circuit shown in FIG. 21, the reference voltage Vref from the reference voltage generation circuit fluctuates due to variations in the manufacturing process. For example, the resistance value of the divided resistive element is adjusted by using a resistive element circuit (referred to as a divided resistive circuit) whose resistance value can be adjusted by laser irradiation to the resistive element as the divided resistive element.

図22は、本発明の金属薄膜抵抗体が適用される分割抵抗回路の一例を示す回路図である。図23は、その分割抵抗回路における粗調整用抵抗素子及び微調整用抵抗素子のレイアウト例を示すレイアウト図である。   FIG. 22 is a circuit diagram showing an example of a divided resistor circuit to which the metal thin film resistor of the present invention is applied. FIG. 23 is a layout diagram illustrating a layout example of the coarse adjustment resistor element and the fine adjustment resistor element in the divided resistor circuit.

図22に示すように、抵抗素子Rbottom、粗調整用抵抗素子65、微調整用抵抗素子67、抵抗素子Rtopが直列に接続されている。
図23に示すように、粗調整用抵抗素子65は複数の帯状の金属薄膜抵抗体21aが並列に接続されたものである。微調整用抵抗素子67は板状の金属薄膜抵抗体21aにより構成されている。金属薄膜抵抗体21a,21b下に絶縁膜(図示は省略)を介して放熱用金属パターン13が配置されている。金属薄膜抵抗体21a,21bとしては、本発明を構成する金属薄膜抵抗体が用いられる。図23では金属薄膜抵抗体21a,21bと放熱用金属パターン13のみを図示しており、接続孔、第2放熱用金属パターン、開口部などの図示は省略している。また、図23では配線用金属パターンと放熱用金属パターン13は互いに分離して配置されているが、これに限定されるものではない。
As shown in FIG. 22, a resistance element Rbottom, a coarse adjustment resistance element 65, a fine adjustment resistance element 67, and a resistance element Rtop are connected in series.
As shown in FIG. 23, the coarse adjustment resistor element 65 is formed by connecting a plurality of strip-shaped metal thin film resistors 21a in parallel. The fine adjustment resistance element 67 is constituted by a plate-shaped metal thin film resistor 21a. A heat radiation metal pattern 13 is disposed under the metal thin film resistors 21a and 21b via an insulating film (not shown). As the metal thin film resistors 21a and 21b, metal thin film resistors constituting the present invention are used. In FIG. 23, only the metal thin film resistors 21a and 21b and the heat radiating metal pattern 13 are illustrated, and illustration of the connection holes, the second heat radiating metal pattern, the opening, and the like is omitted. In FIG. 23, the metal pattern for wiring and the metal pattern 13 for heat dissipation are arranged separately from each other, but the present invention is not limited to this.

このような分割抵抗回路では、図23に示すように、例えばレーザ光軌跡25aで示すように任意の本数の金属薄膜抵抗体21aを切断又は変質させて絶縁させ、レーザ光軌跡25bで示すように金属薄膜抵抗体21bの任意の領域を切断又は変質させることにより、所望の直列抵抗値を得ることができる。   In such a divided resistor circuit, as shown in FIG. 23, for example, as shown by a laser beam locus 25a, an arbitrary number of metal thin film resistors 21a are cut or altered to be insulated, and as shown by a laser beam locus 25b. A desired series resistance value can be obtained by cutting or altering any region of the metal thin film resistor 21b.

本発明の半導体装置を構成する金属薄膜抵抗体及び放熱用金属パターンによれば、レーザトリミング処理時において金属薄膜抵抗体を切断又は変質させるのに十分な強度のレーザ光が照射されてもレーザ光が半導体基板に照射されるのを防止することができ、図22に示した分割抵抗回路の出力電圧の精度の向上を図ることができる。   According to the metal thin film resistor and the heat radiating metal pattern constituting the semiconductor device of the present invention, even when laser light having sufficient intensity to cut or alter the metal thin film resistor is irradiated during the laser trimming process, the laser beam is irradiated. Can be prevented from being irradiated to the semiconductor substrate, and the accuracy of the output voltage of the divided resistor circuit shown in FIG. 22 can be improved.

図22に示した分割抵抗回路を図20に示した定電圧発生回路の分割抵抗素子R1,R2に適用する場合、例えば抵抗素子Rbottom端を接地し、抵抗素子Rtop端をPMOS55のドレインに接続する。さらに、抵抗素子Rbottom、微調整用抵抗素子67間の端子NodeL、又は抵抗素子Rtop、粗調整用抵抗素子65間の端子NodeMを演算増幅器53の非反転入力端子に接続する。
本発明を構成する金属薄膜抵抗体及び放熱用金属パターンを適用した分割抵抗回路によって分割抵抗素子R1,R2の出力電圧の精度を向上させることができるので、定電圧発生回路47の出力電圧の安定性を向上させることができる。
When the divided resistor circuit shown in FIG. 22 is applied to the divided resistor elements R1 and R2 of the constant voltage generating circuit shown in FIG. 20, for example, the resistor element Rbottom end is grounded and the resistor element Rtop end is connected to the drain of the PMOS 55. . Further, the terminal NodeL between the resistance element Rbottom and the fine adjustment resistance element 67 or the terminal NodeM between the resistance element Rtop and the coarse adjustment resistance element 65 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 53.
Since the accuracy of the output voltage of the divided resistor elements R1 and R2 can be improved by the divided resistor circuit to which the metal thin film resistor and the heat radiating metal pattern constituting the present invention are applied, the output voltage of the constant voltage generating circuit 47 is stabilized. Can be improved.

また、図22に示した分割抵抗回路を図21に示した電圧検出回路の分割抵抗素子R1,R2に適用する場合、例えば抵抗素子Rbottom端を接地し、抵抗素子Rtop端を入力端子93に接続する。さらに、抵抗素子Rbottom、微調整用抵抗素子67間の端子NodeL、又は抵抗素子Rtop、粗調整用抵抗素子65間の端子NodeMを演算増幅器53の非反転入力端子に接続する。
本発明を構成する金属薄膜抵抗体及び放熱用金属パターンを適用した分割抵抗回路によって分割抵抗素子R1,R2の出力電圧の精度を向上させることができるので、電圧検出回路59の電圧検出能力の精度を向上させることができる。
When the divided resistor circuit shown in FIG. 22 is applied to the divided resistor elements R1 and R2 of the voltage detection circuit shown in FIG. 21, for example, the resistor element Rbottom end is grounded and the resistor element Rtop end is connected to the input terminal 93. To do. Further, the terminal NodeL between the resistance element Rbottom and the fine adjustment resistance element 67 or the terminal NodeM between the resistance element Rtop and the coarse adjustment resistance element 65 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 53.
The accuracy of the output voltage of the divided resistor elements R1 and R2 can be improved by the divided resistor circuit to which the metal thin film resistor and the heat radiating metal pattern constituting the present invention are applied. Can be improved.

図20から図23を参照して、本発明を構成する金属薄膜抵抗体及び放熱用金属パターンを適用した分割抵抗回路が適用される半導体装置の例を説明したが、このような分割抵抗回路が適用される半導体装置は定電圧発生回路を備えた半導体装置及び電圧検出回路を備えた半導体装置に限定されるものではなく、分割抵抗回路を備えた半導体装置であれば適用することができる。
また、本発明を構成する金属薄膜抵抗体及び放熱用金属パターンが適用される半導体装置は分割抵抗回路を備えた半導体装置に限定されるものではなく、金属薄膜抵抗体を備えた半導体装置であれば、本発明を適用することができる。
20 to 23, an example of a semiconductor device to which a divided resistor circuit to which the metal thin film resistor and the heat radiating metal pattern constituting the present invention are applied has been described. The semiconductor device to be applied is not limited to a semiconductor device having a constant voltage generation circuit and a semiconductor device having a voltage detection circuit, and any semiconductor device having a divided resistance circuit can be applied.
Further, the semiconductor device to which the metal thin film resistor and the heat radiation metal pattern constituting the present invention are applied is not limited to the semiconductor device provided with the divided resistor circuit, and may be a semiconductor device provided with the metal thin film resistor. The present invention can be applied.

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、寸法、形状、材料、配置などは一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。   The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to these, and the dimensions, shapes, materials, arrangements, and the like are examples, and are within the scope of the present invention described in the claims. Various changes can be made.

一実施例を示す断面図であり、(A)は金属薄膜抵抗体の形成領域近傍を示す平面図、(B)は(A)のA−A位置での断面図、(C)は(A)のB−B位置での断面図である。It is sectional drawing which shows one Example, (A) is a top view which shows the formation area vicinity of a metal thin film resistor, (B) is sectional drawing in the AA position of (A), (C) is (A) It is sectional drawing in the BB position. 図1(B)の破線で囲まれた部分を拡大して示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which expands and shows the part enclosed with the broken line of FIG.1 (B). 同実施例を製造するための製造方法の一例を説明するための工程断面図である。It is process sectional drawing for demonstrating an example of the manufacturing method for manufacturing the Example. 図3の製造方法においてAr逆スパッタリング処理を施した後の接続孔近傍の状態を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the state of the connection hole vicinity after giving Ar reverse sputtering process in the manufacturing method of FIG. 本発明により形成した金属薄膜抵抗体のシート抵抗と膜厚との関係を示す図であり、縦軸はシート抵抗(Ω/□)、横軸はCrSi膜厚(Å)を示す。It is a figure which shows the relationship between the sheet resistance and film thickness of the metal thin film resistor formed by this invention, a vertical axis | shaft shows sheet resistance (ohm / square) and a horizontal axis shows CrSi film thickness (Å). 本発明により形成した金属薄膜抵抗体のシート抵抗のウェハ面内の63箇所での測定結果の標準偏差(σ)を平均値(AVE)で割った値(σ/AVE)と膜厚との関係を示す図であり、縦軸はσ/AVE(%)、横軸はCrSi膜厚(Å)を示す。The relationship between the film thickness and the value (σ / AVE) obtained by dividing the standard deviation (σ) of the sheet resistance of the metal thin film resistor formed by the present invention at 63 locations in the wafer surface by the average value (AVE) The vertical axis represents σ / AVE (%), and the horizontal axis represents the CrSi film thickness (Å). 金属薄膜抵抗体用の金属薄膜を形成する前にAr逆スパッタリング処理を行なった場合及び行なわなかった場合のCrSi薄膜抵抗体のシート抵抗と金属薄膜抵抗体の下地膜を形成してから経過した時間との関係を示す図であり、(A)は行なった場合、(B)は行なわなかった場合を示し、縦軸はシート抵抗(Ω/□)、横軸は下地膜形成後経過時間(時間)を示す。The time elapsed since the formation of the sheet resistance of the CrSi thin film resistor and the base film of the metal thin film resistor with and without the Ar reverse sputtering treatment before forming the metal thin film for the metal thin film resistor (A) shows the case where it is performed, (B) shows the case where it is not performed, the vertical axis is the sheet resistance (Ω / □), and the horizontal axis is the elapsed time (hours) after the formation of the base film. ). Ar逆スパッタリング処理の量とシート抵抗の関係を示す図であり、縦軸はシート抵抗(Ω/□)、横軸はエッチング量(熱酸化膜エッチング量換算)(Å)を示す。It is a figure which shows the relationship between the quantity of Ar reverse sputtering processing, and sheet resistance, a vertical axis | shaft shows sheet resistance (ohm / square), and a horizontal axis shows etching amount (thermal oxide film etching amount conversion) (換算). 金属薄膜抵抗体用のCrSi薄膜を形成した後に、温度25℃、湿度45%の大気中に放置した時間と、形成直後のシート抵抗からのシート抵抗の変化率(ΔR/R0)の関係を示す図であり、縦軸はΔR/R0(%)、横軸は放置時間(時間)を示す。After forming a CrSi thin film for metal thin film resistors, the relationship between the time of standing in the atmosphere at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 45% and the rate of change in sheet resistance (ΔR / R0) from the sheet resistance immediately after formation is shown. In the figure, the vertical axis represents ΔR / R0 (%), and the horizontal axis represents the standing time (hour). 接続孔形成時に接続孔底部に高融点金属膜を残存させたサンプルと完全に除去したサンプルについて熱処理に起因する金属薄膜抵抗と金属配線の接触抵抗の変動を調べた結果を示す図であり、縦軸は熱処理前の接触抵抗値で規格化した値、横軸は熱処理回数を示す。It is a figure showing the results of investigating fluctuations in the metal thin film resistance and metal wiring contact resistance caused by heat treatment for the sample with the refractory metal film remaining at the bottom of the connection hole and the sample completely removed at the time of forming the connection hole. The axis indicates the value normalized by the contact resistance value before heat treatment, and the horizontal axis indicates the number of heat treatments. 他の実施例を示す断面図であり、(A)は金属薄膜抵抗体の形成領域近傍を示す平面図、(B)は(A)のA−A位置での断面図、(C)は(A)のB−B位置での断面図である。It is sectional drawing which shows another Example, (A) is a top view which shows the formation area vicinity of a metal thin film resistor, (B) is sectional drawing in the AA position of (A), (C) is ( It is sectional drawing in the BB position of A). 図11(B)の破線で囲まれた部分を拡大して示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which expands and shows the part enclosed with the broken line of FIG. CrSiN膜形成用のガスのN2分圧とCrSiN膜の抵抗率の関係を示す図であり、縦軸は抵抗率ρ(mohm・cm)、横軸はN2分圧(%)を示す。Is a diagram showing the relationship between the resistivity of the N 2 partial pressure of the gas for CrSiN film formation and CrSiN film, and the vertical axis resistivity [rho (mohms · cm), the horizontal axis represents the N 2 partial pressure (%). さらに他の実施例を示す断面図であり、(A)は金属薄膜抵抗体の形成領域近傍を示す平面図、(B)は(A)のA−A位置での断面図、(C)は(A)のB−B位置での断面図である。It is sectional drawing which shows another Example, (A) is a top view which shows the formation area vicinity of a metal thin film resistor, (B) is sectional drawing in the AA position of (A), (C) is It is sectional drawing in the BB position of (A). さらに他の実施例を示す断面図であり、(A)は金属薄膜抵抗体の形成領域近傍を示す平面図、(B)は(A)のA−A位置での断面図、(C)は(A)のB−B位置での断面図である。It is sectional drawing which shows another Example, (A) is a top view which shows the formation area vicinity of a metal thin film resistor, (B) is sectional drawing in the AA position of (A), (C) is It is sectional drawing in the BB position of (A). さらに他の実施例を示す断面図であり、(A)は金属薄膜抵抗体の形成領域近傍を示す平面図、(B)は(A)のA−A位置での断面図、(C)は(A)のB−B位置での断面図である。It is sectional drawing which shows another Example, (A) is a top view which shows the formation area vicinity of a metal thin film resistor, (B) is sectional drawing in the AA position of (A), (C) is It is sectional drawing in the BB position of (A). さらに他の実施例を示す断面図であり、(A)は金属薄膜抵抗体の形成領域近傍を示す平面図、(B)は(A)のA−A位置での断面図、(C)は(A)のB−B位置での断面図である。It is sectional drawing which shows another Example, (A) is a top view which shows the formation area vicinity of a metal thin film resistor, (B) is sectional drawing in the AA position of (A), (C) is It is sectional drawing in the BB position of (A). さらに他の実施例を示す断面図であり、(A)は金属薄膜抵抗体の形成領域近傍を示す平面図、(B)は(A)のA−A位置での断面図、(C)は(A)のB−B位置での断面図である。It is sectional drawing which shows another Example, (A) is a top view which shows the formation area vicinity of a metal thin film resistor, (B) is sectional drawing in the AA position of (A), (C) is It is sectional drawing in the BB position of (A). さらに他の実施例を示す断面図であり、(A)は金属薄膜抵抗体の形成領域近傍を示す平面図、(B)は(A)のA−A位置での断面図、(C)は(A)のB−B位置での断面図である。It is sectional drawing which shows another Example, (A) is a top view which shows the formation area vicinity of a metal thin film resistor, (B) is sectional drawing in the AA position of (A), (C) is It is sectional drawing in the BB position of (A). アナログ回路である定電圧発生回路を備えた半導体装置の一実施例を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing an embodiment of a semiconductor device including a constant voltage generation circuit which is an analog circuit. アナログ回路である電圧検出回路を備えた半導体装置の一実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one Example of the semiconductor device provided with the voltage detection circuit which is an analog circuit. 分割抵抗回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a division resistance circuit. 同分割抵抗回路における粗調整用抵抗素子及び微調整用抵抗素子のレイアウト例を示すレイアウト図である。FIG. 10 is a layout diagram illustrating a layout example of a coarse adjustment resistor element and a fine adjustment resistor element in the divided resistor circuit. 従来の半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional semiconductor device. 他の従来の半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another conventional semiconductor device. さらに他の従来の半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another conventional semiconductor device. さらに他の従来の半導体装置を適用した場合の不具合を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the malfunction at the time of applying another conventional semiconductor device. さらに他の従来の半導体装置を適用した場合の不具合を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the malfunction at the time of applying another conventional semiconductor device. さらに他の従来の半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another conventional semiconductor device.

符号の説明Explanation of symbols

1 シリコン基板
3 素子分離酸化膜
5 第1層目層間絶縁膜
7 金属材料パターン
9 高融点金属膜
11 第1層目配線用金属パターン
13 放熱用金属パターン
15 下地絶縁膜
17 接続孔
19 逆スパッタリング残渣
21 CrSi薄膜抵抗体
21a,21b 金属薄膜抵抗体
23 パッシベーション膜
25 開口部
25a,25b レーザ光軌跡
27 CrSi薄膜
29 CrSiN膜
31 上層側絶縁膜
33 第2接続孔
35 金属材料パターン
37 高融点金属膜
39 第2放熱用金属パターン
41 第2開口部
43 直流電源
45 負荷
47 定電圧発生回路
49 入力端子
51 基準電圧発生回路
53 演算増幅器
55 PチャネルMOSトランジスタ
57 出力端子
59 電圧検出回路
61 入力端子
63 出力端子
65 粗調整用抵抗素子
67 微調整用抵抗素子
R1,R2 分割抵抗素子
Rbottom,Rtop 抵抗素子
NodeL,NodeM 端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon substrate 3 Element isolation oxide film 5 1st layer interlayer insulation film 7 Metal material pattern 9 Refractory metal film 11 First layer wiring metal pattern 13 Heat dissipation metal pattern 15 Base insulation film 17 Connection hole 19 Reverse sputtering residue 21 CrSi thin film resistor 21a, 21b Metal thin film resistor 23 Passivation film 25 Openings 25a, 25b Laser beam locus 27 CrSi thin film 29 CrSiN film 31 Upper layer side insulating film 33 Second connection hole 35 Metal material pattern 37 Refractory metal film 39 Second heat radiation metal pattern 41 Second opening 43 DC power supply 45 Load 47 Constant voltage generation circuit 49 Input terminal 51 Reference voltage generation circuit 53 Operational amplifier 55 P channel MOS transistor 57 Output terminal 59 Voltage detection circuit 61 Input terminal 63 Output terminal 65 Resistance element for coarse adjustment 67 Resistance element R1 for fine adjustment , R2 Split resistance element Rbottom, Rtop Resistance element NodeL, NodeM terminal

Claims (8)

半導体基板上に形成された下層側絶縁膜と、
前記下層側絶縁膜上に形成された配線用金属パターン及び放熱用金属パターンと、
前記下層側絶縁膜上、前記配線用金属パターン上及び前記放熱用金属パターンに形成された下地絶縁膜と、
前記配線用金属パターン上の前記下地絶縁膜に形成された接続孔と、
前記下地絶縁膜上から前記接続孔内にわたって形成されて前記接続孔内で前記配線用金属パターンと電気的に接続されている金属薄膜抵抗体を備え、
前記放熱用金属パターンの一部分は前記金属薄膜抵抗体下の領域に配置されており、
前記金属薄膜抵抗体上及び前記下地絶縁膜上に形成された上層側絶縁膜と、
少なくとも前記金属薄膜抵抗体にレーザ光が照射される領域を除いて前記金属薄膜抵抗体上の領域の前記上層側絶縁膜上に配置された金属材料からなる第2放熱用金属パターンをさらに備えている半導体装置。
A lower-layer-side insulating film formed on the semiconductor substrate;
A metal pattern for wiring and a metal pattern for heat dissipation formed on the lower insulating film;
A base insulating film formed on the lower insulating film, the wiring metal pattern and the heat dissipating metal pattern;
A connection hole formed in the base insulating film on the metal pattern for wiring;
A metal thin film resistor formed over the base insulating film from the inside of the connection hole and electrically connected to the wiring metal pattern in the connection hole;
A part of the metal pattern for heat dissipation is disposed in a region under the metal thin film resistor ,
An upper insulating film formed on the metal thin film resistor and the underlying insulating film;
A second heat radiation metal pattern made of a metal material disposed on the upper insulating film in a region on the metal thin film resistor except at least a region where the metal thin film resistor is irradiated with laser light is further provided. A semiconductor device.
前記金属薄膜抵抗体の形成領域とは異なる領域で、前記下地絶縁膜を含む前記放熱用金属パターン上の絶縁膜に開口部が形成されている請求項1に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein an opening is formed in an insulating film on the heat radiation metal pattern including the base insulating film in a region different from a region where the metal thin film resistor is formed. 前記第2放熱用金属パターン上に形成された絶縁膜に第2開口部が形成されている請求項1又は2に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1 or 2 second opening is formed in an insulating film formed on the second radiating metal pattern. 前記放熱用金属パターンと前記第2放熱用金属パターンは前記下地絶縁膜及び前記上層側絶縁膜に形成された第2接続孔を介して接続されている請求項1から3のいずれかに記載の半導体装置。 Metal pattern and the second radiator and the heat-dissipating metal pattern according to any one of claims 1-3, which is connected via a second connection hole formed in the base insulating film and the upper insulating film Semiconductor device. 前記接続孔の少なくとも上端部がテーパー状に形成されており、かつ、成分に少なくとも前記配線用金属パターン及び前記下地絶縁膜の材料ならびにArを含んでいる逆スパッタリング残渣が前記接続孔の内壁に形成されている請求項1からのいずれかに記載の半導体装置。 At least the upper end portion of the connection hole is formed in a taper shape, and a reverse sputtering residue containing at least the metal pattern for wiring, the material of the base insulating film, and Ar as components is formed on the inner wall of the connection hole. the semiconductor device according to claim 1 which is 4. 2個以上の抵抗素子による分割によって電圧出力を得、抵抗素子へのレーザ照射によって電圧出力を調整できる分割抵抗回路を備えた半導体装置において、
前記抵抗素子は、請求項1からのいずれかに記載の金属薄膜抵抗体及び放熱用金属パターンを備えていることを特徴とする半導体装置。
In a semiconductor device provided with a divided resistor circuit capable of obtaining a voltage output by dividing by two or more resistor elements and adjusting the voltage output by laser irradiation to the resistor elements,
The resistive element is a semiconductor device which is characterized in that it comprises a metal thin film resistor and the radiating metal pattern according to any one of claims 1 to 5.
入力電圧を分割して分割電圧を供給するための分割抵抗回路と、基準電圧を供給するための基準電圧発生回路と、前記分割抵抗回路からの分割電圧と前記基準電圧発生回路からの基準電圧を比較するための比較回路をもつ電圧検出回路を備えた半導体装置において、
前記分割抵抗回路として請求項に記載の分割抵抗回路を備えていることを特徴とする半導体装置。
A divided resistor circuit for dividing the input voltage to supply a divided voltage, a reference voltage generating circuit for supplying a reference voltage, a divided voltage from the divided resistor circuit, and a reference voltage from the reference voltage generating circuit In a semiconductor device including a voltage detection circuit having a comparison circuit for comparison,
A semiconductor device comprising the divided resistor circuit according to claim 6 as the divided resistor circuit.
入力電圧の出力を制御する出力ドライバと、出力電圧を分割して分割電圧を供給するための分割抵抗回路と、基準電圧を供給するための基準電圧発生回路と、前記分割抵抗回路からの分割電圧と前記基準電圧発生回路からの基準電圧を比較し、比較結果に応じて前記出力ドライバの動作を制御するための比較回路をもつ定電圧発生回路を備えた半導体装置において、
前記分割抵抗回路として請求項に記載の分割抵抗回路を備えていることを特徴とする半導体装置。
An output driver for controlling the output of the input voltage, a divided resistor circuit for dividing the output voltage and supplying a divided voltage, a reference voltage generating circuit for supplying a reference voltage, and a divided voltage from the divided resistor circuit In a semiconductor device including a constant voltage generation circuit having a comparison circuit for comparing the reference voltage from the reference voltage generation circuit and controlling the operation of the output driver according to the comparison result,
A semiconductor device comprising the divided resistor circuit according to claim 6 as the divided resistor circuit.
JP2004091008A 2004-03-26 2004-03-26 Semiconductor device Expired - Fee Related JP4497975B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004091008A JP4497975B2 (en) 2004-03-26 2004-03-26 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004091008A JP4497975B2 (en) 2004-03-26 2004-03-26 Semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005277251A JP2005277251A (en) 2005-10-06
JP4497975B2 true JP4497975B2 (en) 2010-07-07

Family

ID=35176549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004091008A Expired - Fee Related JP4497975B2 (en) 2004-03-26 2004-03-26 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4497975B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7986027B2 (en) * 2006-10-20 2011-07-26 Analog Devices, Inc. Encapsulated metal resistor
JP6431750B2 (en) * 2014-11-18 2018-11-28 旭化成エレクトロニクス株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3049847B2 (en) * 1990-08-09 2000-06-05 セイコーエプソン株式会社 Semiconductor device
JPH05299418A (en) * 1992-04-20 1993-11-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device
JP3894833B2 (en) * 2001-05-14 2007-03-22 株式会社リコー Resistor circuit and voltage detection circuit and constant voltage generation circuit using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005277251A (en) 2005-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5146504B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP4446771B2 (en) Semiconductor device
JP4936643B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4776199B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
CN202259277U (en) Integrated circuit
US7718502B2 (en) Semiconductor apparatus including a thin-metal-film resistor element and a method of manufacturing the same
CN202258597U (en) Through hole-free thin film resistor with dielectric cap layer
JP4549075B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4610205B2 (en) Semiconductor device
JP4675050B2 (en) Semiconductor device
JP4497975B2 (en) Semiconductor device
JP4484548B2 (en) Semiconductor device
JP2005268749A (en) Semiconductor device
JP4137040B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP4776234B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP4610247B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2010278479A (en) Manufacturing method of semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061129

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100128

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100325

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100413

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100413

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130423

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140423

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees