半導体装置
【課題】被トリミング素子の確実な溶断と下地基板のダメージ低減とを同時に実現可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】下地基板１０上に被トリミング素子２０が配置されており、当該素子２０に被さるように絶縁層３０が配置されている。絶縁層３０はシリコン酸化膜３１から成り、具体的にはＢＰＳＧ等のリンを含有したシリケートガラスが好ましい。酸化膜３１において被トリミング素子２０上の厚さｄは約９０〜２７０ｎｍであり、酸化膜３１は被トリミング素子２０上においてトリミング用レーザーに対して約８０％以上の透過率を有する。絶縁層３０として被トリミング素子２０上での厚さｄが約６５〜１９５ｎｍ程度のシリコン窒化膜を用いても上述の約８０％以上の透過率が得られる。被トリミング素子２０の下に回路素子１４が配置されている。被トリミング素子２０と酸化膜１２との間にシリコン窒化膜を配置してもよい。
【解決手段】下地基板１０上に被トリミング素子２０が配置されており、当該素子２０に被さるように絶縁層３０が配置されている。絶縁層３０はシリコン酸化膜３１から成り、具体的にはＢＰＳＧ等のリンを含有したシリケートガラスが好ましい。酸化膜３１において被トリミング素子２０上の厚さｄは約９０〜２７０ｎｍであり、酸化膜３１は被トリミング素子２０上においてトリミング用レーザーに対して約８０％以上の透過率を有する。絶縁層３０として被トリミング素子２０上での厚さｄが約６５〜１９５ｎｍ程度のシリコン窒化膜を用いても上述の約８０％以上の透過率が得られる。被トリミング素子２０の下に回路素子１４が配置されている。被トリミング素子２０と酸化膜１２との間にシリコン窒化膜を配置してもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、具体的にはレーザートリミングに際して被トリミング素子の確実な溶断（切断）と下地基板のダメージ低減とを同時に実現するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体装置の特性の微調整や不良回路ブロックと冗長回路ブロックとの置き換え、すなわちトリミングに、ポリシリコンまたは金属から成る被トリミング素子が用いられている。このようなトリミングは、被トリミング素子を切断対象となる配線に挿入しておき当該被トリミング素子を後に切断するだけという簡単なプロセスによって特性の調整等が可能であることから、広く用いられている。被トリミング素子は、ＩＣ（Integrated Circuit）内のトランジスタのゲート電極、抵抗、配線等に用いられているポリシリコン層または配線と同時に形成され、レーザーリペア装置でレーザー（レーザービーム）を照射することによって溶断される（レーザートリミング）。
【０００３】
図１１および図１２に従来の半導体装置１Ｚを説明するための断面図および平面図を示す。まず、図１１に示すように、半導体基板１１Ｚ上に６００ｎｍ程度のＬＯＣＯＳ（Local Oxidation of Silicon）酸化膜１２Ｚが配置されており、その上にポリシリコンから成る被トリミング素子２０Ｚが配置されている。被トリミング素子２０Ｚは、ポリシリコン膜の堆積、フォトリソグラフィー処理およびエッチングによって形成される。被トリミング素子２０Ｚに被さるようにＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）酸化膜から成る保護膜３１Ｚが配置されており、その上に配線４１Ｚが配置されている。配線４１Ｚは、ＡｌＳｉ膜のスパッタリング形成、フォトリソグラフィー処理およびエッチングによって形成される。配線４１Ｚに被さるように、ＣＶＤによって形成された層間絶縁膜３２Ｚ，３３Ｚがこの順序で積層されている。層間絶縁膜３３Ｚ上には配線４５Ｚが配置されている。配線４５ＺはＡｌＳｉ膜のスパッタリング形成、フォトリソグラフィー処理およびエッチングによって形成される。配線４５Ｚに被さるようにかつ被トリミング素子２０Ｚ上方は開口するように（開口５０ａＺ参照）、層間絶縁膜３３Ｚ上にシリコン窒化膜から成るカバー膜５０Ｚが配置されている。ここで、被トリミング素子２０Ｚの上方を開口するのは被トリミング素子２０Ｚをレーザーによって溶断しやすくするためである。
【０００４】
なお、保護膜３１Ｚおよび層間絶縁膜３２Ｚ，３３Ｚをまとめて「絶縁層３０Ｚ」と呼ぶことにする。
【０００５】
このような従来の半導体装置１Ｚについて、被トリミング素子２０Ｚの溶断のメカニズムを説明する。まず、被トリミング素子２０Ｚにレーザー２（図１２参照）を照射すると、被トリミング素子２０Ｚはレーザー２を吸収して気化する。気化した被トリミング素子２０Ｚ（ポリシリコン）は逃げ場が無いため、被トリミング素子２０Ｚの配置場所に滞留するが、気化が進むと被トリミング素子２０Ｚの気化圧力（膨張圧力）が急激に上昇し、圧力に耐えられなくなった絶縁層３０Ｚが破裂する。このように破裂した絶縁層３０Ｚから、気化した被トリミング素子２０Ｚ（ポリシリコン）が噴出することによって被トリミング素子２０Ｚが溶断（切断）される。
【０００６】
このとき、図１２に示すように、レーザー２のスポット径は被トリミング素子２０Ｚの幅よりも十分広いものが用いられる。これは、レーザースポットの位置精度ばらつきによって位置ずれが若干発生しても被トリミング素子２０Ｚを切断することができるようにするためである。なお、図１２にはカバー膜５０Ｚの開口５０ａＺ内（開口５０ａＺ下）に被トリミング素子２０Ｚが３本在る場合を例示している。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１３５７３０号公報
【特許文献２】特開２００１−３０８２７６号公報
【特許文献３】特開２００３−２６４２３０号公報
【特許文献４】特開平７−２２５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の半導体装置１Ｚにはレーザートリミングに対して次のような問題がある。
【０００９】
第１の問題として、絶縁層３０Ｚの厚さがばらつくと当該絶縁層３０Ｚでのレーザー２の透過率がばらつき、当該透過率が低い場合には被トリミング素子２０Ｚが切れない等の問題がある。
【００１０】
第２の問題として、上述のようにレーザースポットの位置精度ばらつきを考慮してレーザースポットを広くとる場合には、被トリミング素子２０Ｚだけでなく被トリミング素子２０Ｚ付近の箇所にもレーザー２が当たってしまうという問題がある。従来のレーザートリミングでは、絶縁層３０Ｚの厚さが上述のようにばらついても、換言すれば透過率がばらついても、被トリミング素子２０Ｚが確実に切れるようにレーザー２のエネルギーを設定している。すなわち、透過率が最大の場合と最低の場合とのいずれでも被トリミング素子２０Ｚを切断できるように、その差分、例えば３０％以上もの大きなエネルギーを上乗せした出力で、レーザー２を利用している。このため、レーザースポットを広くとると、そのような高エネルギーのレーザー２が被トリミング素子２０Ｚ付近の箇所にも照射され、その箇所の下地にダメージを与える場合がある。
【００１１】
第３の問題として、絶縁層３０Ｚが厚いと、トリミング時に絶縁層３０Ｚがスムーズに破裂せず、被トリミング素子２０Ｚの気化圧力によって下地にダメージを与えるという問題がある。
【００１２】
ここで、特許文献４には、被トリミング素子上の保護膜を３層で形成することによってばらつきを抑えて一定の透過率にする技術が開示されている。しかし、この技術によれば、保護膜が厚いので、レーザーの波長や下地膜の材質によっては、被トリミング素子の気化が保護膜の側へうまく抜けずに下地にダメージを与える場合があると思われる。
【００１３】
なお、上述の第２および第３の問題によるダメージを懸念して、従来の半導体装置１Ｚでは、被トリミング素子２０Ｚの下に回路素子等が配置されていない。
【００１４】
本発明は、かかる点にかんがみてなされたものであり、被トリミング素子の確実な溶断と下地基板のダメージ低減とを同時に実現可能な半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明は、半導体装置において、下地基板と、前記下地基板上に配置された被トリミング素子と、前記被トリミング素子に被さるように前記下地基板上に配置されており、少なくとも１層から成り、前記被トリミング素子に照射されるレーザーに対して前記被トリミング素子上において約８０％以上の透過率を有する、絶縁層とを備えることを特徴とする。このような構成によれば、絶縁層が被トリミング素子上においてレーザー（トリミング用レーザー）に対して約８０％以上の透過率を有するので、レーザーのエネルギーを従来のように大幅に上乗せして設定する必要がない。すなわち、レーザーのエネルギーを従来よりも減少させても、被トリミング素子を確実に溶断することができる。このとき、レーザーのエネルギー低減によって、下地基板の被トリミング素子付近にレーザーが照射されても下地基板へのダメージを低減することができる。このように、被トリミング素子の確実な溶断と下地基板のダメージ低減とを同時に実現することができる。
【００１６】
そして、前記絶縁層は単一の材料の１層から成ることが好ましい。このような構成によれば、多層構造の絶縁層に比べて、絶縁層の設計（透過率、厚さ等）およびその設計の実現が容易であるし、製膜コストや膜管理コストが少なくてすむ。
【００１７】
また、前記レーザーの波長をλ［ｎｍ］とし、前記絶縁層の屈折率をｎとするとき、前記絶縁層は前記被トリミング素子上において約｛（λ／ｎ）／８｝以上約｛（λ／ｎ）×３／８｝以下の厚さを有することが好ましい。このような構成によれば、上述の透過率を有する絶縁層を実現することができる。このとき、当該厚さ範囲は絶縁層の上記透過率が最大になる厚さ（約｛（λ／ｎ）／４｝）を中央に有するので、透過率のばらつきを抑えることができる。これにより、エネルギーマージン（被トリミング素子の切断残りと下地基板のダメージとのいずれもが発生しないレーザーのエネルギー範囲）内でのレーザートリミングがより確実になり、量産性が向上する。さらに、当該厚さ範囲によれば、レーザー照射時に、被トリミング素子の適度な気化圧力（膨張圧力）が得られるとともに絶縁層の破裂をスムーズに起こすことができる。このため、被トリミング素子を確実にかつきれいに溶断できるし、被トリミング素子の膨張（気化）による下地基板へのダメージを低減することができる。
【００１８】
さらに、本発明は、半導体装置において、下地基板と、前記下地基板上に配置された被トリミング素子と、前記被トリミング素子に被さるように前記下地基板上に配置されており、単一の材料の１層から成る、絶縁層とを備え、前記被トリミング素子に照射されるレーザーの波長をλ［ｎｍ］とし、前記絶縁層の屈折率をｎとするとき、前記絶縁層は前記被トリミング素子上において約｛（λ／ｎ）／８｝以上約｛（λ／ｎ）×３／８｝以下の厚さを有することを特徴とする。このような構成によれば、絶縁層の透過率を被トリミング素子上においてレーザー（トリミング用レーザー）に対して約８０％以上に設定することができ、さらにレーザー照射時に被トリミング素子の適度な気化圧力（膨張圧力）が得られるとともに絶縁層の破裂をスムーズに起こすことができる。このため、被トリミング素子の確実な溶断と下地基板のダメージ低減とを同時に実現することができる。また、透過率ばらつきの低減によってエネルギーマージン内でのレーザートリミングがより確実になり、量産性が向上する。さらに、絶縁層は単一の材料の１層から成るので、絶縁層の設計（透過率、厚さ等）およびその設計の実現が容易であるし、製膜コストや膜管理コストが少なくてすむ。
【００１９】
そして、前記絶縁層の前記厚さは約｛（λ／ｎ）／４｝近傍の値であることが好ましい。このような構成によれば、絶縁層の上記透過率が略最大になるので、トリミング用レーザーのいっそうの低エネルギー化を図ることができる。このため、被トリミング素子付近へのレーザー照射による下地基板のダメージをさらに低減することができる。
【００２０】
また、前記絶縁層はシリコン酸化膜から成ることが好ましい。このような構成によれば、シリコン酸化膜は被トリミング素子上の絶縁層として硬過ぎずやわらか過ぎないので、レーザー照射時に、被トリミング素子の適度な気化圧力が得られるとともに絶縁層の破裂をスムーズに起こすことができる。このため、被トリミング素子を確実にかつきれいに溶断できるし、被トリミング素子の膨張による下地基板へのダメージを低減することができる。さらに、シリコン酸化膜は半導体製造技術で一般的に用いられる材料なので、特殊な材料を用いる場合に比べて低コストである。
【００２１】
また、前記シリコン酸化膜はリンを含有したシリケートガラスであることが好ましい。このような構成によれば、リンを含有したシリケートガラスはシリコン酸化膜（シリコン酸化物）のなかでもやわらかい材質なので、絶縁層の破裂をよりスムーズに起こすことができる。このため、被トリミング素子の膨張による下地基板へのダメージをさらに低減することができる。
【００２２】
また、前記シリコン酸化膜は前記被トリミング素子上において約９０ｎｍ以上約２７０ｎｍ以下の厚さを有することが好ましく、このような構成によれば、上述の効果を奏する絶縁層を提供することができる。
【００２３】
また、前記絶縁層は第１シリコン窒化膜から成ることが好ましい。このような構成によれば、シリコン酸化膜から成る絶縁層に比べて透過率の最大値を上げることができるので、レーザーのエネルギー低減を促進することができる。さらに、レーザー波長が短い場合や被トリミング素子が太く（例えば幅が３．０μｍより太い場合等）溶断しにくい場合であっても、硬いシリコン窒化膜（シリコン窒化物）によって気化圧力を確保することができる。このため、被トリミング素子を確実にかつきれいに溶断できる。さらに、シリコン窒化膜は半導体製造技術で一般的に用いられる材料なので、特殊な材料を用いる場合に比べて低コストである。
【００２４】
また、前記第１シリコン窒化膜は前記被トリミング素子上において約６５ｎｍ以上約１９５ｎｍ以下の厚さを有することが好ましく、このような構成によれば、上述の効果を奏する絶縁層を提供することができる。
【００２５】
また、前記下地基板は、前記被トリミング素子の下に配置された第２シリコン窒化膜を含むことが好ましい。このような構成によれば、被トリミング素子直下の硬度を向上させることができ、溶断時の下地基板側へのダメージを軽減できる。
【００２６】
また、前記下地基板は、前記被トリミング素子の下方に配置された、回路素子と配線との少なくとも一方を含むことが好ましい。このような構成によれば、従来では利用されていなかったスペースに回路素子や配線が配置されているので、半導体装置の高集積化や小型化を図ることができる。
【００２７】
また、前記被トリミング素子はポリシリコンから成ることが好ましい。このような構成によれば、ポリシリコンはレーザーによって気化しやすいので、他の材質に比べて溶断するのに十分な圧力が確保しやすくなる。
【００２８】
また、前記絶縁層よりも前記下地基板から遠くに配置されており、前記絶縁層に被さるように配置されている一方で前記被トリミング素子上方において開口した、第３シリコン窒化膜をさらに備えることが好ましい。このような構成によれば、第３シリコン窒化膜は絶縁層に被さるように配置されているので、絶縁層を吸湿等から保護することができる。しかも、当該第３シリコン窒化膜は被トリミング素子上方において開口しているので、絶縁層の破裂が被トリミング素子上方において発生するようにできるとともに、破裂箇所以外を硬いシリコン窒化膜で保護することができる。
【発明の効果】
【００２９】
このように、本発明によれば、被トリミング素子の確実な溶断と下地基板のダメージ低減とを同時に実現可能な半導体装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１に本発明の実施形態１に係る半導体装置１Ａを説明するための断面図を示す。図１に示すように、半導体装置１Ａは、下地基板１０と、レーザー２（図１２参照）によるトリミングの対象である被トリミング素子２０と、絶縁層３０と、配線層（または回路層）４０と、シリコン窒化膜（第３シリコン窒化膜）から成るカバー膜５０とを含んでいる。
【００３１】
下地基板１０上には、被トリミング素子２０が配置されているとともに当該被トリミング素子２０に被さるように絶縁層３０が配置されており、これにより被トリミング素子２０上に絶縁層３０が配置されている。そして、絶縁層３０上に配線層４０が配置されており、配線層４０上にカバー膜５０が配線層４０および絶縁層３０に被さるように配置されている。なお、カバー膜５０と絶縁層３０との配置位置を下地基板１０を基準にして比べると、カバー膜５０は絶縁層３０よりも下地基板１０から遠い位置に配置されている。カバー膜５０および配線層４０は被トリミング素子２０上方に開口５０ａおよび開口４０ａをそれぞれ有している。
【００３２】
詳細には、半導体装置１Ａの下地基板１０は、例えばシリコンから成る半導体基板１１と、当該半導体基板１１上に配置されたシリコン酸化膜１２とを含んでいる。なお、半導体基板１１にはＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-effect Transistor）やバイポーラ等のトランジスタや抵抗が形成されているが、図１等では図面の煩雑化を避けるためそれらを省略している。また、半導体装置１Ａでは、シリコン酸化膜１２は６００ｎｍ程度の厚さのＬＯＣＯＳ（Local Oxidation of Silicon）酸化膜とする。
【００３３】
そして、下地基板１０のシリコン酸化膜１２上に、０．８〜３．０μｍ程度の線幅の被トリミング素子２０が配置されている。被トリミング素子２０は例えばポリシリコンから成り、ポリシリコン膜の堆積、フォトリソグラフィー処理およびエッチングによって形成される。
【００３４】
ここで、被トリミング素子２０を、金属等によって形成することも可能であるし、導電材料の積層体で形成することも可能である（後述の表１参照）。このとき、ポリシリコンから成る被トリミング素子２０によれば、ポリシリコンはレーザー２によって気化しやすいので、他の材質に比べて溶断するのに十分な圧力が確保しやすい。
【００３５】
なお、上述の線幅の範囲（０．８〜３．０μｍ程度）によれば、被トリミング素子２０を、切断しやすくかつ抵抗ばらつきを小さくすることができる。この点について、まず、線幅が広すぎると一般的なレーザースポット径（１０μｍ前後）では適切に切断するのが困難であるが、本願発明者の評価によって３．０μｍ程度以下の線幅であれば適切に切断できることが分かった。他方、線幅が狭すぎると、抵抗が高くなってしまうし、また、製造ばらつきによって線幅のばらつき、すなわち抵抗のばらつきが生じるが、本願発明者の評価によって０．８μｍ程度以上の線幅であれば高抵抗化を回避できるとともに抵抗ばらつきが許容範囲に収まることが分かった。なお、線幅ばらつきの程度は製造プロセスに起因しほぼ一定と考えられるので、抵抗ばらつきの抑制には線幅が広い方が有利である。
【００３６】
また、下地基板１０のシリコン酸化膜１２上には絶縁層３０が配置されており、当該絶縁層３０は被トリミング素子２０に被さっている。半導体装置１Ａの絶縁層３０はシリコン酸化膜３１の単層から成り、当該シリコン酸化膜３１をＢＰＳＧ（Boron-Phosphor-Silicate-Glass）等のリン（Ｐ）を含有したシリケートガラスで構成するのがより好ましい。シリコン酸化膜３１は、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって形成される。シリコン酸化膜３１は、全体的には４００〜５００ｎｍ程度の厚さを有しているが、被トリミング素子２０付近（開口４０ａ下の部分を参照）は上記厚さよりも薄く、シリコン酸化膜３１における被トリミング素子２０上の厚さｄは約９０ｎｍ以上約２７０ｎｍ以下であり、より好ましくは約１８０ｎｍ近傍である。また、シリコン酸化膜３１において被トリミング素子２０上の部分はトリミング用のレーザー２に対して約８０％以上の透過率を有する。なお、絶縁層３０については後に詳述する。
【００３７】
絶縁層３０のシリコン酸化膜３１上には配線層４０が配置されている。配線層４０は、配線４１，４５と、シリコン窒化膜４２と、シリコン酸化膜４３，４４とを含んでいる。配線４１はシリコン酸化膜３１上に配置されており、例えば金属膜のスパッタリング形成、フォトリソグラフィー処理およびエッチングによって形成される。また、シリコン酸化膜３１上には、配線４１に被さるように、シリコン窒化膜４２、平坦化のためのシリコン酸化膜４３およびシリコン酸化膜４４がこの順序で積層されている。なお、シリコン酸化膜４３は例えばＳＯＧ（Spin-on-Glass）膜であり、シリコン酸化膜４４は例えばプラズマシリコン酸化膜である。シリコン酸化膜４４上に配線４５が配置されており、当該配線４５は例えば金属膜のスパッタリング形成、フォトリソグラフィー処理およびエッチングによって形成される。このような構成において上述のシリコン窒化膜４２およびシリコン酸化膜４３，４４は層間絶縁膜を成している。配線層４０は被トリミング素子２０上方に開口４０ａを有しており、当該開口４０ａは、シリコン窒化膜４２およびシリコン酸化膜４３，４４を積層方向に貫いており、これらの膜４２，４３，４４をフォトリソグラフィー処理およびエッチングすることにより形成される。
【００３８】
このエッチング時に絶縁層３０のシリコン酸化膜３１の一部もエッチングすることによって、シリコン酸化膜３１の上述の薄い部分が形成される。すなわち、上記４００〜５００ｎｍ程度の厚さのシリコン酸化膜３１をエッチングすることによって被トリミング素子２０上の厚さｄを約９０〜２７０ｎｍに制御する。なお、かかる一部エッチングによらずに当初から約９０〜２７０ｎｍの厚さのシリコン酸化膜３１を形成することも可能であるが、被トリミング素子２０上以外の部分が薄くなると絶縁性の低下や寄生容量の増加が生じうる点にかんがみれば、上述の一部エッチングによって厚さを制御するのが好ましい。
【００３９】
そして、配線層４０のシリコン酸化膜４４上には配線４５に被さるように、６００ｎｍ程度の厚さのシリコン窒化膜（第３シリコン窒化膜）から成るカバー膜５０が配置されている。カバー膜５０は、シリコン酸化膜４４上だけでなく配線層４０の開口４０ａ内にも延在し開口４０ａの内壁面上にも配置されているが、被トリミング素子２０上方は開口している。すなわち、カバー膜５０の開口５０ａおよび配線層４０の開口４０ａは被トリミング素子２０（のレーザー照射部分）に重なっている。
【００４０】
このような半導体装置１Ａの被トリミング素子２０に対して、開口４０ａ，５０ａを通してレーザー２（図１２参照）を照射することにより、レーザートリミングが行われる。
【００４１】
次に、絶縁層３０における被トリミング素子２０上の部分の設定（透過率約８０％以上、厚さ約９０ｎｍ以上約２７０ｎｍ以下）について説明を加える。
【００４２】
まず従来は、絶縁層３０Ｚ（図１１参照）の透過率が最大の場合と最低の場合とのいずれでも被トリミング素子２０Ｚを切断できるようにレーザー２のエネルギーを大幅に上乗せしていた。つまり、絶縁層３０Ｚの透過率のばらつきを容認した上で当該ばらつきを補償するように照射レーザー２のエネルギーを制御するだけで、絶縁層３０Ｚの透過率自体については十分な光学的考察がなされてこなかった。これに対して、本願発明者は、絶縁層３０の光学特性に着眼し研究の末、絶縁層３０が被トリミング素子２０上においてレーザー２に対して約８０％以上の透過率を有する場合に、被トリミング素子２０の切断残りを抑制可能であると同時に下地基板１０のダメージを抑制可能であるという実用性・量産性に適した結果を得たのである。つまり、半導体装置１Ａは、絶縁層３０における被トリミング素子２０上での透過率を制御して構成されており（そのような透過率制御は後述の図３から分かるように膜厚制御によって実現される）、したがって、絶縁層３０Ｚ（図１１参照）の透過率は制御せずに形成後の当該透過率に合わせてレーザー２の出力エネルギーを調整する従来技術とは、立脚点を全く異にする。以下、より具体的に説明する。
【００４３】
図２に半導体装置１Ａにおけるトリミング用レーザー２の反射および透過を説明するための模式図を示す。なお、図２中の（ａ）は被トリミング素子２０の開口５０ａ付近の拡大図に相当する。図２中の（ａ）に示すように、空気、絶縁層３０（ここではシリコン酸化膜３１）および被トリミング素子２０（ここではポリシリコン）の屈折率をｎ0、ｎおよびｎmとし、絶縁層３０における被トリミング素子２０上の厚さをｄ（単位はｎｍ）とし、空気層と絶縁層３０との界面についてのフレネル振幅反射係数およびフレネル振幅透過係数をρ0およびτ0とし、絶縁層３０と被トリミング素子２０との界面についてのフレネル振幅反射係数およびフレネル振幅透過係数をρ1およびτ1とすると、次の式（１）の関係が成り立つ。
【００４４】
【数１】
【００４５】
図２中の（ａ）に示す反射および透過の形態は、図２中の（ｂ）に示す仮想界面Ｓにおける反射および透過に単純化して捉えることができ、仮想界面Ｓについてのフレネル振幅反射係数およびフレネル振幅透過係数をρおよびτとすると、次の式（２）の関係が成り立つ。なお、式（２）中、λはレーザー２の波長（単位はｎｍ）であり、ｅは自然対数の底であり、ｉは虚数単位である。
【００４６】
【数２】
【００４７】
このとき、仮想界面Ｓにおける透過率Ｔは式（３）で与えられる。
【００４８】
【数３】
【００４９】
式（３）に基づいて、シリコン酸化膜３１について厚さｄと透過率Ｔとの関係を図３のグラフに示す。なお、式（３）においてｎ0＝１、ｎ＝１．４５，ｎm＝３．５とし、λ＝１０４７ｎｍとしている。図３によれば、透過率Ｔは、シリコン酸化膜３１の厚さｄに依存し、周期性を呈することが分かる。また、周期性における最大値および最低値は約９５％および約７０％であることが分かる。
【００５０】
絶縁層３０（シリコン酸化膜３１）のこのような光学特性にかんがみ、厚さｄを透過率Ｔが略最大（約９５％）になる値に設定することにより、レーザー２のエネルギーを従来のように大幅に上乗せして設定する必要がなくなる。すなわち、レーザー２のエネルギーを従来よりも減少させても、確実に溶断することができる。このとき、レーザー２のエネルギー低減によって、下地基板１０において被トリミング素子２０付近にレーザー２が照射されても下地基板１０へのダメージを低減することができる。したがって、被トリミング素子２０の確実な溶断と下地基板１０のダメージ低減とを同時に実現することができる。
【００５１】
このとき、式（３）によれば、絶縁層３０（ここではシリコン酸化膜３１）における被トリミング素子２０上の厚さｄが、ｍを奇数として、次の式（４）を満たすときに透過率Ｔが最大になる（反射率が最小になる）ことが分かる。
【００５２】
【数４】
【００５３】
なお、図３中の透過率Ｔの３つのピーク（最大値）は式（４）においてｍ＝１，３，５の場合に当たる。
【００５４】
式（４）および図３によれば、最大の透過率を与える厚さｄは、上述の周期性ゆえに、いくつも存在する。しかし、シリコン酸化膜３１にはレーザー２の照射時に被トリミング素子２０の気化圧力（膨張圧力）が適度に得られかつ最終的には破裂することが求められるので、厚すぎるのは好ましくない。したがって、シリコン酸化膜３１における被トリミング素子２０上の厚さｄは、最も薄いｍ＝１の場合にあたる｛（λ／ｎ）／４｝近傍の値（約１８０ｎｍ）が好ましく、このような厚さｄによれば、上述の適度な気化圧力およびシリコン酸化膜３１すなわち絶縁層３０のスムーズな破裂を実現できる。その結果、被トリミング素子２０を確実にかつきれいに溶断でき、また、被トリミング素子２０の膨張（気化）による下地基板１０へのダメージを低減することができる。
【００５５】
なお、図４に絶縁層３０について最大透過率（ｍ＝１の場合）を与える厚さｄのグラフを示す。図４によれば、屈折率ｎが約１．４５のシリコン酸化膜３１の場合、波長λ＝１０４７ｎｍのレーザー２に対して最大透過率を与える厚さｄが約１８０ｎｍであることが分かる。図４には、レーザー２の波長λが１３００ｎｍの場合も併せて図示している。
【００５６】
ところで、レーザー２の照射エネルギーが低すぎると被トリミング素子２０に切断残りが発生し、当該エネルギーが高すぎると下地基板１０にダメージが発生する。ここで、被トリミング素子２０の切断残りと下地基板１０のダメージとのいずれもが発生しないレーザー２のエネルギー範囲を「エネルギーマージン」と呼ぶことにする。エネルギーマージンの下限値は被トリミング素子２０の切断残りの発生／不発生の境界値にあたり、エネルギーマージンの上限値は下地基板１０のダメージの発生／不発生の境界値にあたる。
【００５７】
なお、エネルギーマージンを、上述の上限値および下限値で規定されるエネルギー範囲（単位は例えばＪ）によって表現するとともに、エネルギーマージンの上限値を基準とした（例えば１００％とした）場合の当該エネルギーマージンの幅の割合、すなわち｛（上限値−下限値）／上限値｝で算出される値（単位は％）によっても表現することにする（後述の表１参照）。
【００５８】
エネルギーマージンは、プロセスによって異なるが、一般的には２０％〜８０％程度であり、金属製の被トリミング素子２０はエネルギーマージンが狭くなる場合がある。本願発明者の調査によっても、次の表１に示すように２０％〜５０％程度のエネルギーマージンが確認された。なお、表１には被トリミング素子２０および絶縁層３０の材質を種々に変えた４つの例を示しており、絶縁層３０がシリコン窒化膜から成る構成については後述する。
【００５９】
【表１】
【００６０】
エネルギーマージンは被トリミング素子２０、絶縁層３０および下地基板１０の材質や厚さ等によって決まる一方で、実際のレーザートリミングでは、設備の出力ばらつき、絶縁層３０の透過率ばらつき、被トリミング素子２０の切断エネルギーのばらつき、等が影響する。すなわち、これらのばらつきの積算がエネルギーマージンを越えてしまうと、被トリミング素子２０の切断残りや下地基板１０のダメージが生じて量産には不具合である。なお、上述の設備の出力ばらつきとは、レーザー照射設備自体による出力エネルギーのばらつきであり、一般的に±５％程度である。また、上述の被トリミング素子２０の切断エネルギーのばらつきとは、被トリミング素子２０の厚さ等のばらつきによる切断エネルギーのばらつきである。
【００６１】
このため、量産性を確保するためには上記ばらつきを減らしてエネルギーマージン内で確実にレーザートリミングが実施されるようにする必要がある。この点について本願発明者は上述のうちでも絶縁層３０の透過率ばらつきの低減に着眼した。このとき、上述のように絶縁層３０が被トリミング素子２０上において最大透過率（特にｍ＝１）を有する場合に大きな効果を奏する点にかんがみれば、当該最大透過率を含んだ範囲内に透過率ばらつきを抑えるのが好ましい。
【００６２】
そのような範囲の採り方として、図３に示す範囲Ａ，Ｂとが考えられる。なお、ここでは範囲Ａ，Ｂの幅が上述の周期性の２分の１周期（１／２周期）分の場合を例示している。このとき、範囲Ｂは最大透過率を与える厚さｄを当該範囲の端に有しており、範囲Ｂによれば透過率のばらつきは約７０％〜約９５％である。これに対して、範囲Ａは最大透過率を与える厚さｄを当該範囲の中央に有しており、範囲Ａによれば透過率のばらつきは約８０％〜約９５％であり、範囲Ｂよりも透過率ばらつきが小さい。つまり、範囲Ａの方が量産性向上に貢献しうる。なお、最大透過率を与える厚さｄを中央および端以外に含む範囲も考えられるが、このような範囲よりも範囲Ａの方が透過率のばらつきが小さいことは容易に推測される。
【００６３】
続いて、範囲Ａの幅について調査・考察したところ、透過率ばらつきを抑えてエネルギーマージン内でのレーザートリミングを確実化すればエネルギーマージンが狭い被トリミング素子２０であっても適切に切断できる点、および、上述のようにエネルギーマージンが一般的に２０％〜８０％程度である点を考慮すると、透過率は約８０％以上であることが好ましいとの結果が得られた。具体的には、透過率が約８０％以上の場合、レーザーの出力を当該エネルギーマージンの上限値に設定すれば、エネルギーマージンが最小の２０％の場合であっても切断残りは生じないし、既述の通り下地基板１０にはダメージが発生しない。
【００６４】
このような約８０％以上の透過率（無論、上述の最大透過率約９５％を含む）によれば、透過率が最大の場合と最低の場合とのいずれでも被トリミング素子２０Ｚを切断できるようにするためにレーザー２のエネルギーを大きく設定していた従来とは異なり、当該エネルギーを大幅に上乗せして設定する必要がない。すなわち、レーザー２のエネルギーを従来よりも減少させても、確実に溶断することができる。このとき、レーザー２のエネルギー低減によって、下地基板１０において被トリミング素子２０付近にレーザー２が照射されても下地基板１０へのダメージを低減することができる。したがって、被トリミング素子２０の確実な溶断と下地基板１０のダメージ低減とを同時に実現することができる。
【００６５】
そして、そのような透過率範囲において上述のように略最大値（約９５％）に設定することにより、レーザー２の出力エネルギーのいっそうの低減を図ることができる。このため、被トリミング素子２０付近へのレーザー照射による下地基板１０のダメージをさらに低減することができる。
【００６６】
シリコン酸化膜３１について約８０％以上の透過率を与える厚さｄの範囲は、図３から上述の周期性ゆえにいくつも存在するが、もっとも薄い約９０ｎｍ以上約２７０ｎｍ以下の範囲によれば、レーザー照射時に、被トリミング素子２０の適度な気化圧力（膨張圧力）が得られるとともに絶縁層３０の破裂をスムーズに起こすことができる。このため、被トリミング素子２０を確実にかつきれいに溶断できるし、被トリミング素子２０の膨張（気化）による下地基板１０へのダメージを低減することができる。また、このような厚さ範囲によれば、最大透過率を与える厚さｄ＝１８０ｎｍを中央に有するので、上述のように透過率のばらつきを抑えることができる。これにより、エネルギーマージン内でのレーザートリミングがより確実になり、量産性が向上する。
【００６７】
なお、シリコン酸化膜３１についての約９０ｎｍ以上約２７０ｎｍ以下という範囲は、図３等から、最大透過率Ｔを与える厚さｄ＝｛（λ／ｎ）／４｝を中心にして両側４分の１周期（１／４周期）分の範囲、すなわち約｛（λ／ｎ）／８｝以上約｛（λ／ｎ）×３／８｝以下の範囲に相当する。
【００６８】
さらに、半導体装置１Ａによれば以下の効果も得られる。まず、絶縁層３０を成すシリコン酸化膜３１によれば、シリコン酸化物は被トリミング素子２０に被せる膜の材質として硬過ぎずやわらか過ぎないので、レーザー照射時に、被トリミング素子２０の適度な気化圧力（膨張圧力）が得られるとともにシリコン酸化膜３１すなわち絶縁層３０の破裂をスムーズに起こすことができる。このため、被トリミング素子２０を確実にかつきれいに溶断できるし、被トリミング素子２０の膨張（気化）による下地基板１０へのダメージを低減することができる。さらに、当該シリコン酸化膜３１をＢＰＳＧ等のリン（Ｐ）を含有したシリケートガラスで構成することにより、当該シリケートガラスはシリコン酸化物のなかでもやわらかい材質であることに起因して、シリコン酸化膜３１すなわち絶縁層３０の破裂がよりスムーズになる。このため、被トリミング素子２０の膨張による下地基板１０へのダメージを低減することができる。このとき、上述したレーザー２のエネルギー低減による被トリミング素子２０付近のダメージ低減と併せて、半導体装置１Ａによれば下地基板１０のダメージ低減効果は大きいと言える。
【００６９】
また、半導体装置１Ａの絶縁層３０は単層構造なので、絶縁層３０を多層で構造する場合に比べて、絶縁層３０の設計（上述の透過率Ｔ、厚さｄ等）および当該設計を実現するためのプロセス制御等が容易である。さらに、単層の絶縁層３０によれば、製膜自体のコストだけでなく、その膜の管理のためのコスト（膜厚測定のためのコスト、設備メンテナンスのためのコスト等）が、多層構造に比べて少なくてすむ。また、絶縁層３０を成すシリコン酸化膜３１は半導体製造技術で一般的に用いられる材料なので、特殊な材料を用いる場合に比べて低コストである。
【００７０】
また、シリコン窒化膜から成るカバー膜５０が絶縁層３０および配線層４０を覆うように配置されているので、絶縁層３０および配線層４０を吸湿等から保護することができる。しかも、カバー膜５０は被トリミング素子２０上方においては開口しているので、絶縁層３０の破裂が被トリミング素子２０上方において発生するようにできるとともに、破裂箇所以外を硬いシリコン窒化膜で保護することができる。
【００７１】
図５に実施形態２に係る半導体装置１Ｂを説明するための断面図を示す。図５に示すように、半導体装置１Ｂは上述の半導体装置１Ａ（図１参照）において下地基板１０に厚さ数十ｎｍ程度のシリコン窒化膜（第２シリコン窒化膜）１３を追加した構成を有しており、半導体装置１Ｂのその他の構成は半導体装置１Ａと同様である。詳細には、半導体装置１Ｂの下地基板１０では半導体基板１１上にシリコン酸化膜１２およびシリコン窒化膜１３がこの順序で積層されており、当該シリコン窒化膜１３上に被トリミング素子２０および絶縁層３０が配置されている。
【００７２】
このように被トリミング素子２０の直下にシリコン窒化膜１３が配置されているので、半導体装置１Ｂによれば、被トリミング素子２０直下の硬度を向上させることができ、溶断時の下地基板１０側へのダメージを軽減できる。
【００７３】
図６に実施形態３に係る半導体装置１Ｃを説明するための断面図を示す。図６に示すように、半導体装置１Ｃは上述の半導体装置１Ａ（図１参照）において下地基板１０に回路素子１４を追加した構成を有しており、半導体装置１Ｃのその他の構成は半導体装置１Ａと同様である。なお、図６では、回路素子１４としてＭＯＳＦＥＴを模式的に図示しており、回路素子１４と同じ符号を用いてＭＯＳＦＥＴ１４とも呼ぶことにする。詳細には、下地基板１０において、半導体基板１１内にＭＯＳＦＥＴ１４のソースおよびドレインが形成されており、半導体基板１１上にゲート絶縁膜およびゲート電極が形成されており、ゲート電極およびゲート絶縁膜に被さるようにシリコン酸化膜１２が半導体基板１１上に配置されている。このとき、半導体装置１Ｃではシリコン酸化膜１２は層間絶縁膜として機能する。
【００７４】
特にＭＯＳＦＥＴ１４は被トリミング素子２０の下方に、換言すれば半導体装置１Ｃの平面視において被トリミング素子２０に重なるように、配置されている。このような配置構造は、半導体装置１Ｃの基礎となる上述の半導体装置１Ａ（図１参照）が下地基板１０へのダメージを低減したことによって初めて実現されるものである。すなわち、従来では被トリミング素子２０Ｚ（図１１参照）の溶断に伴うダメージを考慮して被トリミング素子２０Ｚの下方には回路素子等が設けられていないのに対して、半導体装置１Ｃではそのような従来利用されていなかったスペースにＭＯＳＦＥＴ１４を配置している。したがって、半導体装置１Ｃによれば、高集積化や小型化を図ることができる。
【００７５】
なお、回路素子１４はＭＯＳＦＥＴに限られないし、回路素子１４の代わりに配線を配置することも可能であるし、回路素子１４と配線との両方を配置することも可能である。また、上述の例では下地基板１０が１層の回路層を含む場合に相当するが、下地基板１０が回路層や配線層を積層した多層構造を含んでもよい。また、半導体装置１Ｃの下地基板１０にシリコン窒化膜１３（図５参照）を追加してもよい。
【００７６】
さて、既述の式（３）によれば、屈折率ｎ0，ｎ，ｎmが、次式（５）の関係を満たすときに透過率Ｔ（の最大値）が最大になることが分かる。
【００７７】
【数５】
【００７８】
つまり、ｎ0＝１およびｎm＝３．５の場合は屈折率ｎが１．８７に近い値の材料で絶縁層３０を構成すれば、透過率Ｔを略最大にすることができる。なお、絶縁層３０について屈折率ｎと透過率Ｔとの関係を図７に示す。
【００７９】
この点にかんがみると、シリコン酸化物の屈折率（約１．４５）よりも上記値１．８７に近い屈折率を有する材料として、例えば、屈折率が約２であるシリコン窒化物が挙げられる。そのような材料で絶縁層３０を構成することによって、シリコン酸化膜３１から成る絶縁層３０に比べて透過率Ｔの最大値を上げることができるので、レーザー２のエネルギー低減を促進することができる。
【００８０】
そこで、図８の断面図に、上述の半導体装置１Ａ（図１参照）の絶縁層３０においてシリコン酸化膜３１をシリコン窒化膜（第１シリコン窒化膜）３２に代えた半導体装置１Ｄを、実施形態４として示す。すなわち、半導体装置１Ｄの絶縁層３０は、被トリミング素子２０上において透過率が約８０％以上のシリコン窒化膜３２の単層から成る。なお、半導体装置１Ｄのその他の構成は半導体装置１Ａと同様である。
【００８１】
そして、屈折率ｎ＝２とした場合の上述の式（３）を図９にグラフ化して示す。図９によれば、透過率Ｔの最大値は約１００％であり、シリコン酸化膜３１による最大値約９５％（図３参照）を上回ることが分かる。したがって、半導体装置１Ｄによれば、レーザー２のエネルギー低減を促進することができる。
【００８２】
図９によれば、シリコン窒化膜３２における被トリミング素子２０上の部分が約８０％以上の透過率Ｔとなる厚さｄは、シリコン酸化膜３１の場合と同様に（図３参照）その周期性ゆえにいくつも存在するが、透過率が約８０％以上でありかつ最も薄い、約６５ｎｍ以上約１９５ｎｍ以下の範囲が好ましく、このような厚さｄによれば、レーザー照射時に、被トリミング素子２０の適度な気化圧力およびシリコン窒化膜３２すなわち絶縁層３０のスムーズな破裂を実現できる。
【００８３】
このようなシリコン窒化膜３２から成る絶縁層３０によれば、絶縁層３０がシリコン酸化膜３１から成る場合（図１参照）と同様に、確実な溶断と下地基板１０のダメージ低減とを同時に実現することができる。そして、上述の範囲において、厚さｄを、透過率Ｔが略最大（約１００％）になる約｛（λ／ｎ）／４｝近傍の値（約１３０ｎｍ）に設定することによって（図９および図４参照）、レーザー２の出力エネルギーをさらに低減することができ、これにより被トリミング素子２０付近へのレーザー照射による下地基板１０のダメージをさらに低減することができる。
【００８４】
なお、シリコン窒化膜３２の厚さｄについての上述の約６５ｎｍ以上約１９５ｎｍ以下という範囲は、図９から、最大の透過率を与える厚さｄ＝｛（λ／ｎ）／４｝を中心にして両側１／４周期分の範囲、すなわち約｛（λ／ｎ）／８｝以上約｛（λ／ｎ）×３／８｝以下の範囲に相当する。このため、上述の範囲によれば、最大透過率を与える厚さｄ＝（｛（λ／ｎ）／４｝）を中央に有するので、透過率のばらつきを抑えることができる。これにより、エネルギーマージン内でのレーザートリミングがより確実になり、量産性が向上する。
【００８５】
さらに、半導体装置１Ｄによれば以下の効果も得られる。まず、絶縁層３０を成すシリコン窒化膜３２によれば、レーザー２の波長が短い場合や被トリミング素子２０が太く（例えば幅が３．０μｍより太い場合等）溶断しにくい場合でも、シリコン窒化物の硬さによって圧力を確保することができ、確実にかつきれいに溶断することができる。
【００８６】
また、絶縁層３０は単層構造なので、既述の半導体装置１Ａと同様に、絶縁層３０の設計（上述の透過率Ｔ、厚さｄ等）および当該設計を実現するためのプロセス制御等が容易であるし、製膜コストや膜管理コストが少なくてすむ。また、絶縁層３０を成すシリコン窒化膜３２は半導体製造技術で一般的に用いられる材料なので、特殊な材料を用いる場合に比べて低コストである。
【００８７】
なお、半導体装置１Ｄの下地基板１０にシリコン窒化膜１３（図５参照）や回路素子１４（図６参照）や配線を追加してもよい。
【００８８】
なお、上述の絶縁層３０に、シリコン酸化膜３１およびシリコン窒化膜３２以外の材料、例えば酸窒化シリコン膜（ＳｉＯＮ）等を利用してもよい。
【００８９】
図１０に実施形態５に係る半導体装置１Ｅを説明するための断面図を示す。図１０に示すように、半導体装置１Ｅは、上述の半導体装置１Ａ（図１参照）の絶縁層３０においてシリコン酸化膜３１をシリコン酸化膜３３およびシリコン窒化膜３４の積層体に代えた構成を有しており、半導体装置１Ｅのその他の構成は半導体装置１Ａと同様である。
【００９０】
詳細には、シリコン酸化膜３３は被トリミング素子２０に被さるように下地基板１０のシリコン酸化膜１２上に配置されており、当該シリコン酸化膜３３上にシリコン窒化膜３４が配置されている。シリコン窒化膜３４において被トリミング素子２０付近（開口４０ａ下の部分を参照）は他よりも薄い。このような多層構造の絶縁層３０であってもトリミング用レーザー２に対する透過率を被トリミング素子２０上において約８０％以上に設定することは可能である。なお、かかる透過率を与えるシリコン酸化膜３３およびシリコン窒化膜３４の厚さ範囲は、例えば、多層膜での光の透過・反射についての各種シミュレーション法によって取得可能である。
【００９１】
なお、多層構造の絶縁層３０は、上述の例示に限られず、シリコン酸化膜３３とシリコン窒化膜３４との積層順序を入れ替えてもよいし、他の材料を用いてもよいし、３層以上であってもよい。また、半導体装置１Ｅの下地基板１０にシリコン窒化膜１３（図５参照）や回路素子１４（図６参照）や配線を追加してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】は、本発明の実施形態１に係る半導体装置を説明するための断面図である。
【図２】は、本発明の実施形態１に係る半導体装置におけるトリミング用レーザーの反射と透過とを説明するための模式図である。
【図３】は、本発明の実施形態１に係る半導体装置の絶縁層（シリコン酸化膜）について厚さと透過率との関係を説明するためのグラフである。
【図４】は、本発明の実施形態１に係る半導体装置の絶縁層について最大透過率を与える厚さを説明するためのグラフである。
【図５】は、本発明の実施形態２に係る半導体装置を説明するための断面図である。
【図６】は、本発明の実施形態３に係る半導体装置を説明するための断面図である。
【図７】は、本発明の実施形態４に係る半導体装置の絶縁層について屈折率と透過率との関係を説明するためのグラフである。
【図８】は、本発明の実施形態４に係る半導体装置を説明するための断面図である。
【図９】は、本発明の実施形態４に係る半導体装置の絶縁層（シリコン窒化膜）について厚さと透過率との関係を説明するためのグラフである。
【図１０】は、本発明の実施形態５に係る半導体装置を説明するための断面図である。
【図１１】は、従来の半導体装置を説明するための断面図である。
【図１２】は、従来の半導体装置を説明するための平面図である。
【符号の説明】
【００９３】
１Ａ〜１Ｅ 半導体装置
２ レーザー
１０ 下地基板
１３ シリコン窒化膜（第２シリコン窒化膜）
１４ 回路素子
２０ 被トリミング素子
３０ 絶縁層
３１ シリコン酸化膜
３２ シリコン窒化膜（第１シリコン窒化膜）
５０ カバー膜（第３シリコン窒化膜）
ｄ 厚さ
ｎ 屈折率
λ 波長
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、具体的にはレーザートリミングに際して被トリミング素子の確実な溶断（切断）と下地基板のダメージ低減とを同時に実現するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体装置の特性の微調整や不良回路ブロックと冗長回路ブロックとの置き換え、すなわちトリミングに、ポリシリコンまたは金属から成る被トリミング素子が用いられている。このようなトリミングは、被トリミング素子を切断対象となる配線に挿入しておき当該被トリミング素子を後に切断するだけという簡単なプロセスによって特性の調整等が可能であることから、広く用いられている。被トリミング素子は、ＩＣ（Integrated Circuit）内のトランジスタのゲート電極、抵抗、配線等に用いられているポリシリコン層または配線と同時に形成され、レーザーリペア装置でレーザー（レーザービーム）を照射することによって溶断される（レーザートリミング）。
【０００３】
図１１および図１２に従来の半導体装置１Ｚを説明するための断面図および平面図を示す。まず、図１１に示すように、半導体基板１１Ｚ上に６００ｎｍ程度のＬＯＣＯＳ（Local Oxidation of Silicon）酸化膜１２Ｚが配置されており、その上にポリシリコンから成る被トリミング素子２０Ｚが配置されている。被トリミング素子２０Ｚは、ポリシリコン膜の堆積、フォトリソグラフィー処理およびエッチングによって形成される。被トリミング素子２０Ｚに被さるようにＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）酸化膜から成る保護膜３１Ｚが配置されており、その上に配線４１Ｚが配置されている。配線４１Ｚは、ＡｌＳｉ膜のスパッタリング形成、フォトリソグラフィー処理およびエッチングによって形成される。配線４１Ｚに被さるように、ＣＶＤによって形成された層間絶縁膜３２Ｚ，３３Ｚがこの順序で積層されている。層間絶縁膜３３Ｚ上には配線４５Ｚが配置されている。配線４５ＺはＡｌＳｉ膜のスパッタリング形成、フォトリソグラフィー処理およびエッチングによって形成される。配線４５Ｚに被さるようにかつ被トリミング素子２０Ｚ上方は開口するように（開口５０ａＺ参照）、層間絶縁膜３３Ｚ上にシリコン窒化膜から成るカバー膜５０Ｚが配置されている。ここで、被トリミング素子２０Ｚの上方を開口するのは被トリミング素子２０Ｚをレーザーによって溶断しやすくするためである。
【０００４】
なお、保護膜３１Ｚおよび層間絶縁膜３２Ｚ，３３Ｚをまとめて「絶縁層３０Ｚ」と呼ぶことにする。
【０００５】
このような従来の半導体装置１Ｚについて、被トリミング素子２０Ｚの溶断のメカニズムを説明する。まず、被トリミング素子２０Ｚにレーザー２（図１２参照）を照射すると、被トリミング素子２０Ｚはレーザー２を吸収して気化する。気化した被トリミング素子２０Ｚ（ポリシリコン）は逃げ場が無いため、被トリミング素子２０Ｚの配置場所に滞留するが、気化が進むと被トリミング素子２０Ｚの気化圧力（膨張圧力）が急激に上昇し、圧力に耐えられなくなった絶縁層３０Ｚが破裂する。このように破裂した絶縁層３０Ｚから、気化した被トリミング素子２０Ｚ（ポリシリコン）が噴出することによって被トリミング素子２０Ｚが溶断（切断）される。
【０００６】
このとき、図１２に示すように、レーザー２のスポット径は被トリミング素子２０Ｚの幅よりも十分広いものが用いられる。これは、レーザースポットの位置精度ばらつきによって位置ずれが若干発生しても被トリミング素子２０Ｚを切断することができるようにするためである。なお、図１２にはカバー膜５０Ｚの開口５０ａＺ内（開口５０ａＺ下）に被トリミング素子２０Ｚが３本在る場合を例示している。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１３５７３０号公報
【特許文献２】特開２００１−３０８２７６号公報
【特許文献３】特開２００３−２６４２３０号公報
【特許文献４】特開平７−２２５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の半導体装置１Ｚにはレーザートリミングに対して次のような問題がある。
【０００９】
第１の問題として、絶縁層３０Ｚの厚さがばらつくと当該絶縁層３０Ｚでのレーザー２の透過率がばらつき、当該透過率が低い場合には被トリミング素子２０Ｚが切れない等の問題がある。
【００１０】
第２の問題として、上述のようにレーザースポットの位置精度ばらつきを考慮してレーザースポットを広くとる場合には、被トリミング素子２０Ｚだけでなく被トリミング素子２０Ｚ付近の箇所にもレーザー２が当たってしまうという問題がある。従来のレーザートリミングでは、絶縁層３０Ｚの厚さが上述のようにばらついても、換言すれば透過率がばらついても、被トリミング素子２０Ｚが確実に切れるようにレーザー２のエネルギーを設定している。すなわち、透過率が最大の場合と最低の場合とのいずれでも被トリミング素子２０Ｚを切断できるように、その差分、例えば３０％以上もの大きなエネルギーを上乗せした出力で、レーザー２を利用している。このため、レーザースポットを広くとると、そのような高エネルギーのレーザー２が被トリミング素子２０Ｚ付近の箇所にも照射され、その箇所の下地にダメージを与える場合がある。
【００１１】
第３の問題として、絶縁層３０Ｚが厚いと、トリミング時に絶縁層３０Ｚがスムーズに破裂せず、被トリミング素子２０Ｚの気化圧力によって下地にダメージを与えるという問題がある。
【００１２】
ここで、特許文献４には、被トリミング素子上の保護膜を３層で形成することによってばらつきを抑えて一定の透過率にする技術が開示されている。しかし、この技術によれば、保護膜が厚いので、レーザーの波長や下地膜の材質によっては、被トリミング素子の気化が保護膜の側へうまく抜けずに下地にダメージを与える場合があると思われる。
【００１３】
なお、上述の第２および第３の問題によるダメージを懸念して、従来の半導体装置１Ｚでは、被トリミング素子２０Ｚの下に回路素子等が配置されていない。
【００１４】
本発明は、かかる点にかんがみてなされたものであり、被トリミング素子の確実な溶断と下地基板のダメージ低減とを同時に実現可能な半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明は、半導体装置において、下地基板と、前記下地基板上に配置された被トリミング素子と、前記被トリミング素子に被さるように前記下地基板上に配置されており、少なくとも１層から成り、前記被トリミング素子に照射されるレーザーに対して前記被トリミング素子上において約８０％以上の透過率を有する、絶縁層とを備えることを特徴とする。このような構成によれば、絶縁層が被トリミング素子上においてレーザー（トリミング用レーザー）に対して約８０％以上の透過率を有するので、レーザーのエネルギーを従来のように大幅に上乗せして設定する必要がない。すなわち、レーザーのエネルギーを従来よりも減少させても、被トリミング素子を確実に溶断することができる。このとき、レーザーのエネルギー低減によって、下地基板の被トリミング素子付近にレーザーが照射されても下地基板へのダメージを低減することができる。このように、被トリミング素子の確実な溶断と下地基板のダメージ低減とを同時に実現することができる。
【００１６】
そして、前記絶縁層は単一の材料の１層から成ることが好ましい。このような構成によれば、多層構造の絶縁層に比べて、絶縁層の設計（透過率、厚さ等）およびその設計の実現が容易であるし、製膜コストや膜管理コストが少なくてすむ。
【００１７】
また、前記レーザーの波長をλ［ｎｍ］とし、前記絶縁層の屈折率をｎとするとき、前記絶縁層は前記被トリミング素子上において約｛（λ／ｎ）／８｝以上約｛（λ／ｎ）×３／８｝以下の厚さを有することが好ましい。このような構成によれば、上述の透過率を有する絶縁層を実現することができる。このとき、当該厚さ範囲は絶縁層の上記透過率が最大になる厚さ（約｛（λ／ｎ）／４｝）を中央に有するので、透過率のばらつきを抑えることができる。これにより、エネルギーマージン（被トリミング素子の切断残りと下地基板のダメージとのいずれもが発生しないレーザーのエネルギー範囲）内でのレーザートリミングがより確実になり、量産性が向上する。さらに、当該厚さ範囲によれば、レーザー照射時に、被トリミング素子の適度な気化圧力（膨張圧力）が得られるとともに絶縁層の破裂をスムーズに起こすことができる。このため、被トリミング素子を確実にかつきれいに溶断できるし、被トリミング素子の膨張（気化）による下地基板へのダメージを低減することができる。
【００１８】
さらに、本発明は、半導体装置において、下地基板と、前記下地基板上に配置された被トリミング素子と、前記被トリミング素子に被さるように前記下地基板上に配置されており、単一の材料の１層から成る、絶縁層とを備え、前記被トリミング素子に照射されるレーザーの波長をλ［ｎｍ］とし、前記絶縁層の屈折率をｎとするとき、前記絶縁層は前記被トリミング素子上において約｛（λ／ｎ）／８｝以上約｛（λ／ｎ）×３／８｝以下の厚さを有することを特徴とする。このような構成によれば、絶縁層の透過率を被トリミング素子上においてレーザー（トリミング用レーザー）に対して約８０％以上に設定することができ、さらにレーザー照射時に被トリミング素子の適度な気化圧力（膨張圧力）が得られるとともに絶縁層の破裂をスムーズに起こすことができる。このため、被トリミング素子の確実な溶断と下地基板のダメージ低減とを同時に実現することができる。また、透過率ばらつきの低減によってエネルギーマージン内でのレーザートリミングがより確実になり、量産性が向上する。さらに、絶縁層は単一の材料の１層から成るので、絶縁層の設計（透過率、厚さ等）およびその設計の実現が容易であるし、製膜コストや膜管理コストが少なくてすむ。
【００１９】
そして、前記絶縁層の前記厚さは約｛（λ／ｎ）／４｝近傍の値であることが好ましい。このような構成によれば、絶縁層の上記透過率が略最大になるので、トリミング用レーザーのいっそうの低エネルギー化を図ることができる。このため、被トリミング素子付近へのレーザー照射による下地基板のダメージをさらに低減することができる。
【００２０】
また、前記絶縁層はシリコン酸化膜から成ることが好ましい。このような構成によれば、シリコン酸化膜は被トリミング素子上の絶縁層として硬過ぎずやわらか過ぎないので、レーザー照射時に、被トリミング素子の適度な気化圧力が得られるとともに絶縁層の破裂をスムーズに起こすことができる。このため、被トリミング素子を確実にかつきれいに溶断できるし、被トリミング素子の膨張による下地基板へのダメージを低減することができる。さらに、シリコン酸化膜は半導体製造技術で一般的に用いられる材料なので、特殊な材料を用いる場合に比べて低コストである。
【００２１】
また、前記シリコン酸化膜はリンを含有したシリケートガラスであることが好ましい。このような構成によれば、リンを含有したシリケートガラスはシリコン酸化膜（シリコン酸化物）のなかでもやわらかい材質なので、絶縁層の破裂をよりスムーズに起こすことができる。このため、被トリミング素子の膨張による下地基板へのダメージをさらに低減することができる。
【００２２】
また、前記シリコン酸化膜は前記被トリミング素子上において約９０ｎｍ以上約２７０ｎｍ以下の厚さを有することが好ましく、このような構成によれば、上述の効果を奏する絶縁層を提供することができる。
【００２３】
また、前記絶縁層は第１シリコン窒化膜から成ることが好ましい。このような構成によれば、シリコン酸化膜から成る絶縁層に比べて透過率の最大値を上げることができるので、レーザーのエネルギー低減を促進することができる。さらに、レーザー波長が短い場合や被トリミング素子が太く（例えば幅が３．０μｍより太い場合等）溶断しにくい場合であっても、硬いシリコン窒化膜（シリコン窒化物）によって気化圧力を確保することができる。このため、被トリミング素子を確実にかつきれいに溶断できる。さらに、シリコン窒化膜は半導体製造技術で一般的に用いられる材料なので、特殊な材料を用いる場合に比べて低コストである。
【００２４】
また、前記第１シリコン窒化膜は前記被トリミング素子上において約６５ｎｍ以上約１９５ｎｍ以下の厚さを有することが好ましく、このような構成によれば、上述の効果を奏する絶縁層を提供することができる。
【００２５】
また、前記下地基板は、前記被トリミング素子の下に配置された第２シリコン窒化膜を含むことが好ましい。このような構成によれば、被トリミング素子直下の硬度を向上させることができ、溶断時の下地基板側へのダメージを軽減できる。
【００２６】
また、前記下地基板は、前記被トリミング素子の下方に配置された、回路素子と配線との少なくとも一方を含むことが好ましい。このような構成によれば、従来では利用されていなかったスペースに回路素子や配線が配置されているので、半導体装置の高集積化や小型化を図ることができる。
【００２７】
また、前記被トリミング素子はポリシリコンから成ることが好ましい。このような構成によれば、ポリシリコンはレーザーによって気化しやすいので、他の材質に比べて溶断するのに十分な圧力が確保しやすくなる。
【００２８】
また、前記絶縁層よりも前記下地基板から遠くに配置されており、前記絶縁層に被さるように配置されている一方で前記被トリミング素子上方において開口した、第３シリコン窒化膜をさらに備えることが好ましい。このような構成によれば、第３シリコン窒化膜は絶縁層に被さるように配置されているので、絶縁層を吸湿等から保護することができる。しかも、当該第３シリコン窒化膜は被トリミング素子上方において開口しているので、絶縁層の破裂が被トリミング素子上方において発生するようにできるとともに、破裂箇所以外を硬いシリコン窒化膜で保護することができる。
【発明の効果】
【００２９】
このように、本発明によれば、被トリミング素子の確実な溶断と下地基板のダメージ低減とを同時に実現可能な半導体装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１に本発明の実施形態１に係る半導体装置１Ａを説明するための断面図を示す。図１に示すように、半導体装置１Ａは、下地基板１０と、レーザー２（図１２参照）によるトリミングの対象である被トリミング素子２０と、絶縁層３０と、配線層（または回路層）４０と、シリコン窒化膜（第３シリコン窒化膜）から成るカバー膜５０とを含んでいる。
【００３１】
下地基板１０上には、被トリミング素子２０が配置されているとともに当該被トリミング素子２０に被さるように絶縁層３０が配置されており、これにより被トリミング素子２０上に絶縁層３０が配置されている。そして、絶縁層３０上に配線層４０が配置されており、配線層４０上にカバー膜５０が配線層４０および絶縁層３０に被さるように配置されている。なお、カバー膜５０と絶縁層３０との配置位置を下地基板１０を基準にして比べると、カバー膜５０は絶縁層３０よりも下地基板１０から遠い位置に配置されている。カバー膜５０および配線層４０は被トリミング素子２０上方に開口５０ａおよび開口４０ａをそれぞれ有している。
【００３２】
詳細には、半導体装置１Ａの下地基板１０は、例えばシリコンから成る半導体基板１１と、当該半導体基板１１上に配置されたシリコン酸化膜１２とを含んでいる。なお、半導体基板１１にはＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-effect Transistor）やバイポーラ等のトランジスタや抵抗が形成されているが、図１等では図面の煩雑化を避けるためそれらを省略している。また、半導体装置１Ａでは、シリコン酸化膜１２は６００ｎｍ程度の厚さのＬＯＣＯＳ（Local Oxidation of Silicon）酸化膜とする。
【００３３】
そして、下地基板１０のシリコン酸化膜１２上に、０．８〜３．０μｍ程度の線幅の被トリミング素子２０が配置されている。被トリミング素子２０は例えばポリシリコンから成り、ポリシリコン膜の堆積、フォトリソグラフィー処理およびエッチングによって形成される。
【００３４】
ここで、被トリミング素子２０を、金属等によって形成することも可能であるし、導電材料の積層体で形成することも可能である（後述の表１参照）。このとき、ポリシリコンから成る被トリミング素子２０によれば、ポリシリコンはレーザー２によって気化しやすいので、他の材質に比べて溶断するのに十分な圧力が確保しやすい。
【００３５】
なお、上述の線幅の範囲（０．８〜３．０μｍ程度）によれば、被トリミング素子２０を、切断しやすくかつ抵抗ばらつきを小さくすることができる。この点について、まず、線幅が広すぎると一般的なレーザースポット径（１０μｍ前後）では適切に切断するのが困難であるが、本願発明者の評価によって３．０μｍ程度以下の線幅であれば適切に切断できることが分かった。他方、線幅が狭すぎると、抵抗が高くなってしまうし、また、製造ばらつきによって線幅のばらつき、すなわち抵抗のばらつきが生じるが、本願発明者の評価によって０．８μｍ程度以上の線幅であれば高抵抗化を回避できるとともに抵抗ばらつきが許容範囲に収まることが分かった。なお、線幅ばらつきの程度は製造プロセスに起因しほぼ一定と考えられるので、抵抗ばらつきの抑制には線幅が広い方が有利である。
【００３６】
また、下地基板１０のシリコン酸化膜１２上には絶縁層３０が配置されており、当該絶縁層３０は被トリミング素子２０に被さっている。半導体装置１Ａの絶縁層３０はシリコン酸化膜３１の単層から成り、当該シリコン酸化膜３１をＢＰＳＧ（Boron-Phosphor-Silicate-Glass）等のリン（Ｐ）を含有したシリケートガラスで構成するのがより好ましい。シリコン酸化膜３１は、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって形成される。シリコン酸化膜３１は、全体的には４００〜５００ｎｍ程度の厚さを有しているが、被トリミング素子２０付近（開口４０ａ下の部分を参照）は上記厚さよりも薄く、シリコン酸化膜３１における被トリミング素子２０上の厚さｄは約９０ｎｍ以上約２７０ｎｍ以下であり、より好ましくは約１８０ｎｍ近傍である。また、シリコン酸化膜３１において被トリミング素子２０上の部分はトリミング用のレーザー２に対して約８０％以上の透過率を有する。なお、絶縁層３０については後に詳述する。
【００３７】
絶縁層３０のシリコン酸化膜３１上には配線層４０が配置されている。配線層４０は、配線４１，４５と、シリコン窒化膜４２と、シリコン酸化膜４３，４４とを含んでいる。配線４１はシリコン酸化膜３１上に配置されており、例えば金属膜のスパッタリング形成、フォトリソグラフィー処理およびエッチングによって形成される。また、シリコン酸化膜３１上には、配線４１に被さるように、シリコン窒化膜４２、平坦化のためのシリコン酸化膜４３およびシリコン酸化膜４４がこの順序で積層されている。なお、シリコン酸化膜４３は例えばＳＯＧ（Spin-on-Glass）膜であり、シリコン酸化膜４４は例えばプラズマシリコン酸化膜である。シリコン酸化膜４４上に配線４５が配置されており、当該配線４５は例えば金属膜のスパッタリング形成、フォトリソグラフィー処理およびエッチングによって形成される。このような構成において上述のシリコン窒化膜４２およびシリコン酸化膜４３，４４は層間絶縁膜を成している。配線層４０は被トリミング素子２０上方に開口４０ａを有しており、当該開口４０ａは、シリコン窒化膜４２およびシリコン酸化膜４３，４４を積層方向に貫いており、これらの膜４２，４３，４４をフォトリソグラフィー処理およびエッチングすることにより形成される。
【００３８】
このエッチング時に絶縁層３０のシリコン酸化膜３１の一部もエッチングすることによって、シリコン酸化膜３１の上述の薄い部分が形成される。すなわち、上記４００〜５００ｎｍ程度の厚さのシリコン酸化膜３１をエッチングすることによって被トリミング素子２０上の厚さｄを約９０〜２７０ｎｍに制御する。なお、かかる一部エッチングによらずに当初から約９０〜２７０ｎｍの厚さのシリコン酸化膜３１を形成することも可能であるが、被トリミング素子２０上以外の部分が薄くなると絶縁性の低下や寄生容量の増加が生じうる点にかんがみれば、上述の一部エッチングによって厚さを制御するのが好ましい。
【００３９】
そして、配線層４０のシリコン酸化膜４４上には配線４５に被さるように、６００ｎｍ程度の厚さのシリコン窒化膜（第３シリコン窒化膜）から成るカバー膜５０が配置されている。カバー膜５０は、シリコン酸化膜４４上だけでなく配線層４０の開口４０ａ内にも延在し開口４０ａの内壁面上にも配置されているが、被トリミング素子２０上方は開口している。すなわち、カバー膜５０の開口５０ａおよび配線層４０の開口４０ａは被トリミング素子２０（のレーザー照射部分）に重なっている。
【００４０】
このような半導体装置１Ａの被トリミング素子２０に対して、開口４０ａ，５０ａを通してレーザー２（図１２参照）を照射することにより、レーザートリミングが行われる。
【００４１】
次に、絶縁層３０における被トリミング素子２０上の部分の設定（透過率約８０％以上、厚さ約９０ｎｍ以上約２７０ｎｍ以下）について説明を加える。
【００４２】
まず従来は、絶縁層３０Ｚ（図１１参照）の透過率が最大の場合と最低の場合とのいずれでも被トリミング素子２０Ｚを切断できるようにレーザー２のエネルギーを大幅に上乗せしていた。つまり、絶縁層３０Ｚの透過率のばらつきを容認した上で当該ばらつきを補償するように照射レーザー２のエネルギーを制御するだけで、絶縁層３０Ｚの透過率自体については十分な光学的考察がなされてこなかった。これに対して、本願発明者は、絶縁層３０の光学特性に着眼し研究の末、絶縁層３０が被トリミング素子２０上においてレーザー２に対して約８０％以上の透過率を有する場合に、被トリミング素子２０の切断残りを抑制可能であると同時に下地基板１０のダメージを抑制可能であるという実用性・量産性に適した結果を得たのである。つまり、半導体装置１Ａは、絶縁層３０における被トリミング素子２０上での透過率を制御して構成されており（そのような透過率制御は後述の図３から分かるように膜厚制御によって実現される）、したがって、絶縁層３０Ｚ（図１１参照）の透過率は制御せずに形成後の当該透過率に合わせてレーザー２の出力エネルギーを調整する従来技術とは、立脚点を全く異にする。以下、より具体的に説明する。
【００４３】
図２に半導体装置１Ａにおけるトリミング用レーザー２の反射および透過を説明するための模式図を示す。なお、図２中の（ａ）は被トリミング素子２０の開口５０ａ付近の拡大図に相当する。図２中の（ａ）に示すように、空気、絶縁層３０（ここではシリコン酸化膜３１）および被トリミング素子２０（ここではポリシリコン）の屈折率をｎ0、ｎおよびｎmとし、絶縁層３０における被トリミング素子２０上の厚さをｄ（単位はｎｍ）とし、空気層と絶縁層３０との界面についてのフレネル振幅反射係数およびフレネル振幅透過係数をρ0およびτ0とし、絶縁層３０と被トリミング素子２０との界面についてのフレネル振幅反射係数およびフレネル振幅透過係数をρ1およびτ1とすると、次の式（１）の関係が成り立つ。
【００４４】
【数１】
【００４５】
図２中の（ａ）に示す反射および透過の形態は、図２中の（ｂ）に示す仮想界面Ｓにおける反射および透過に単純化して捉えることができ、仮想界面Ｓについてのフレネル振幅反射係数およびフレネル振幅透過係数をρおよびτとすると、次の式（２）の関係が成り立つ。なお、式（２）中、λはレーザー２の波長（単位はｎｍ）であり、ｅは自然対数の底であり、ｉは虚数単位である。
【００４６】
【数２】
【００４７】
このとき、仮想界面Ｓにおける透過率Ｔは式（３）で与えられる。
【００４８】
【数３】
【００４９】
式（３）に基づいて、シリコン酸化膜３１について厚さｄと透過率Ｔとの関係を図３のグラフに示す。なお、式（３）においてｎ0＝１、ｎ＝１．４５，ｎm＝３．５とし、λ＝１０４７ｎｍとしている。図３によれば、透過率Ｔは、シリコン酸化膜３１の厚さｄに依存し、周期性を呈することが分かる。また、周期性における最大値および最低値は約９５％および約７０％であることが分かる。
【００５０】
絶縁層３０（シリコン酸化膜３１）のこのような光学特性にかんがみ、厚さｄを透過率Ｔが略最大（約９５％）になる値に設定することにより、レーザー２のエネルギーを従来のように大幅に上乗せして設定する必要がなくなる。すなわち、レーザー２のエネルギーを従来よりも減少させても、確実に溶断することができる。このとき、レーザー２のエネルギー低減によって、下地基板１０において被トリミング素子２０付近にレーザー２が照射されても下地基板１０へのダメージを低減することができる。したがって、被トリミング素子２０の確実な溶断と下地基板１０のダメージ低減とを同時に実現することができる。
【００５１】
このとき、式（３）によれば、絶縁層３０（ここではシリコン酸化膜３１）における被トリミング素子２０上の厚さｄが、ｍを奇数として、次の式（４）を満たすときに透過率Ｔが最大になる（反射率が最小になる）ことが分かる。
【００５２】
【数４】
【００５３】
なお、図３中の透過率Ｔの３つのピーク（最大値）は式（４）においてｍ＝１，３，５の場合に当たる。
【００５４】
式（４）および図３によれば、最大の透過率を与える厚さｄは、上述の周期性ゆえに、いくつも存在する。しかし、シリコン酸化膜３１にはレーザー２の照射時に被トリミング素子２０の気化圧力（膨張圧力）が適度に得られかつ最終的には破裂することが求められるので、厚すぎるのは好ましくない。したがって、シリコン酸化膜３１における被トリミング素子２０上の厚さｄは、最も薄いｍ＝１の場合にあたる｛（λ／ｎ）／４｝近傍の値（約１８０ｎｍ）が好ましく、このような厚さｄによれば、上述の適度な気化圧力およびシリコン酸化膜３１すなわち絶縁層３０のスムーズな破裂を実現できる。その結果、被トリミング素子２０を確実にかつきれいに溶断でき、また、被トリミング素子２０の膨張（気化）による下地基板１０へのダメージを低減することができる。
【００５５】
なお、図４に絶縁層３０について最大透過率（ｍ＝１の場合）を与える厚さｄのグラフを示す。図４によれば、屈折率ｎが約１．４５のシリコン酸化膜３１の場合、波長λ＝１０４７ｎｍのレーザー２に対して最大透過率を与える厚さｄが約１８０ｎｍであることが分かる。図４には、レーザー２の波長λが１３００ｎｍの場合も併せて図示している。
【００５６】
ところで、レーザー２の照射エネルギーが低すぎると被トリミング素子２０に切断残りが発生し、当該エネルギーが高すぎると下地基板１０にダメージが発生する。ここで、被トリミング素子２０の切断残りと下地基板１０のダメージとのいずれもが発生しないレーザー２のエネルギー範囲を「エネルギーマージン」と呼ぶことにする。エネルギーマージンの下限値は被トリミング素子２０の切断残りの発生／不発生の境界値にあたり、エネルギーマージンの上限値は下地基板１０のダメージの発生／不発生の境界値にあたる。
【００５７】
なお、エネルギーマージンを、上述の上限値および下限値で規定されるエネルギー範囲（単位は例えばＪ）によって表現するとともに、エネルギーマージンの上限値を基準とした（例えば１００％とした）場合の当該エネルギーマージンの幅の割合、すなわち｛（上限値−下限値）／上限値｝で算出される値（単位は％）によっても表現することにする（後述の表１参照）。
【００５８】
エネルギーマージンは、プロセスによって異なるが、一般的には２０％〜８０％程度であり、金属製の被トリミング素子２０はエネルギーマージンが狭くなる場合がある。本願発明者の調査によっても、次の表１に示すように２０％〜５０％程度のエネルギーマージンが確認された。なお、表１には被トリミング素子２０および絶縁層３０の材質を種々に変えた４つの例を示しており、絶縁層３０がシリコン窒化膜から成る構成については後述する。
【００５９】
【表１】
【００６０】
エネルギーマージンは被トリミング素子２０、絶縁層３０および下地基板１０の材質や厚さ等によって決まる一方で、実際のレーザートリミングでは、設備の出力ばらつき、絶縁層３０の透過率ばらつき、被トリミング素子２０の切断エネルギーのばらつき、等が影響する。すなわち、これらのばらつきの積算がエネルギーマージンを越えてしまうと、被トリミング素子２０の切断残りや下地基板１０のダメージが生じて量産には不具合である。なお、上述の設備の出力ばらつきとは、レーザー照射設備自体による出力エネルギーのばらつきであり、一般的に±５％程度である。また、上述の被トリミング素子２０の切断エネルギーのばらつきとは、被トリミング素子２０の厚さ等のばらつきによる切断エネルギーのばらつきである。
【００６１】
このため、量産性を確保するためには上記ばらつきを減らしてエネルギーマージン内で確実にレーザートリミングが実施されるようにする必要がある。この点について本願発明者は上述のうちでも絶縁層３０の透過率ばらつきの低減に着眼した。このとき、上述のように絶縁層３０が被トリミング素子２０上において最大透過率（特にｍ＝１）を有する場合に大きな効果を奏する点にかんがみれば、当該最大透過率を含んだ範囲内に透過率ばらつきを抑えるのが好ましい。
【００６２】
そのような範囲の採り方として、図３に示す範囲Ａ，Ｂとが考えられる。なお、ここでは範囲Ａ，Ｂの幅が上述の周期性の２分の１周期（１／２周期）分の場合を例示している。このとき、範囲Ｂは最大透過率を与える厚さｄを当該範囲の端に有しており、範囲Ｂによれば透過率のばらつきは約７０％〜約９５％である。これに対して、範囲Ａは最大透過率を与える厚さｄを当該範囲の中央に有しており、範囲Ａによれば透過率のばらつきは約８０％〜約９５％であり、範囲Ｂよりも透過率ばらつきが小さい。つまり、範囲Ａの方が量産性向上に貢献しうる。なお、最大透過率を与える厚さｄを中央および端以外に含む範囲も考えられるが、このような範囲よりも範囲Ａの方が透過率のばらつきが小さいことは容易に推測される。
【００６３】
続いて、範囲Ａの幅について調査・考察したところ、透過率ばらつきを抑えてエネルギーマージン内でのレーザートリミングを確実化すればエネルギーマージンが狭い被トリミング素子２０であっても適切に切断できる点、および、上述のようにエネルギーマージンが一般的に２０％〜８０％程度である点を考慮すると、透過率は約８０％以上であることが好ましいとの結果が得られた。具体的には、透過率が約８０％以上の場合、レーザーの出力を当該エネルギーマージンの上限値に設定すれば、エネルギーマージンが最小の２０％の場合であっても切断残りは生じないし、既述の通り下地基板１０にはダメージが発生しない。
【００６４】
このような約８０％以上の透過率（無論、上述の最大透過率約９５％を含む）によれば、透過率が最大の場合と最低の場合とのいずれでも被トリミング素子２０Ｚを切断できるようにするためにレーザー２のエネルギーを大きく設定していた従来とは異なり、当該エネルギーを大幅に上乗せして設定する必要がない。すなわち、レーザー２のエネルギーを従来よりも減少させても、確実に溶断することができる。このとき、レーザー２のエネルギー低減によって、下地基板１０において被トリミング素子２０付近にレーザー２が照射されても下地基板１０へのダメージを低減することができる。したがって、被トリミング素子２０の確実な溶断と下地基板１０のダメージ低減とを同時に実現することができる。
【００６５】
そして、そのような透過率範囲において上述のように略最大値（約９５％）に設定することにより、レーザー２の出力エネルギーのいっそうの低減を図ることができる。このため、被トリミング素子２０付近へのレーザー照射による下地基板１０のダメージをさらに低減することができる。
【００６６】
シリコン酸化膜３１について約８０％以上の透過率を与える厚さｄの範囲は、図３から上述の周期性ゆえにいくつも存在するが、もっとも薄い約９０ｎｍ以上約２７０ｎｍ以下の範囲によれば、レーザー照射時に、被トリミング素子２０の適度な気化圧力（膨張圧力）が得られるとともに絶縁層３０の破裂をスムーズに起こすことができる。このため、被トリミング素子２０を確実にかつきれいに溶断できるし、被トリミング素子２０の膨張（気化）による下地基板１０へのダメージを低減することができる。また、このような厚さ範囲によれば、最大透過率を与える厚さｄ＝１８０ｎｍを中央に有するので、上述のように透過率のばらつきを抑えることができる。これにより、エネルギーマージン内でのレーザートリミングがより確実になり、量産性が向上する。
【００６７】
なお、シリコン酸化膜３１についての約９０ｎｍ以上約２７０ｎｍ以下という範囲は、図３等から、最大透過率Ｔを与える厚さｄ＝｛（λ／ｎ）／４｝を中心にして両側４分の１周期（１／４周期）分の範囲、すなわち約｛（λ／ｎ）／８｝以上約｛（λ／ｎ）×３／８｝以下の範囲に相当する。
【００６８】
さらに、半導体装置１Ａによれば以下の効果も得られる。まず、絶縁層３０を成すシリコン酸化膜３１によれば、シリコン酸化物は被トリミング素子２０に被せる膜の材質として硬過ぎずやわらか過ぎないので、レーザー照射時に、被トリミング素子２０の適度な気化圧力（膨張圧力）が得られるとともにシリコン酸化膜３１すなわち絶縁層３０の破裂をスムーズに起こすことができる。このため、被トリミング素子２０を確実にかつきれいに溶断できるし、被トリミング素子２０の膨張（気化）による下地基板１０へのダメージを低減することができる。さらに、当該シリコン酸化膜３１をＢＰＳＧ等のリン（Ｐ）を含有したシリケートガラスで構成することにより、当該シリケートガラスはシリコン酸化物のなかでもやわらかい材質であることに起因して、シリコン酸化膜３１すなわち絶縁層３０の破裂がよりスムーズになる。このため、被トリミング素子２０の膨張による下地基板１０へのダメージを低減することができる。このとき、上述したレーザー２のエネルギー低減による被トリミング素子２０付近のダメージ低減と併せて、半導体装置１Ａによれば下地基板１０のダメージ低減効果は大きいと言える。
【００６９】
また、半導体装置１Ａの絶縁層３０は単層構造なので、絶縁層３０を多層で構造する場合に比べて、絶縁層３０の設計（上述の透過率Ｔ、厚さｄ等）および当該設計を実現するためのプロセス制御等が容易である。さらに、単層の絶縁層３０によれば、製膜自体のコストだけでなく、その膜の管理のためのコスト（膜厚測定のためのコスト、設備メンテナンスのためのコスト等）が、多層構造に比べて少なくてすむ。また、絶縁層３０を成すシリコン酸化膜３１は半導体製造技術で一般的に用いられる材料なので、特殊な材料を用いる場合に比べて低コストである。
【００７０】
また、シリコン窒化膜から成るカバー膜５０が絶縁層３０および配線層４０を覆うように配置されているので、絶縁層３０および配線層４０を吸湿等から保護することができる。しかも、カバー膜５０は被トリミング素子２０上方においては開口しているので、絶縁層３０の破裂が被トリミング素子２０上方において発生するようにできるとともに、破裂箇所以外を硬いシリコン窒化膜で保護することができる。
【００７１】
図５に実施形態２に係る半導体装置１Ｂを説明するための断面図を示す。図５に示すように、半導体装置１Ｂは上述の半導体装置１Ａ（図１参照）において下地基板１０に厚さ数十ｎｍ程度のシリコン窒化膜（第２シリコン窒化膜）１３を追加した構成を有しており、半導体装置１Ｂのその他の構成は半導体装置１Ａと同様である。詳細には、半導体装置１Ｂの下地基板１０では半導体基板１１上にシリコン酸化膜１２およびシリコン窒化膜１３がこの順序で積層されており、当該シリコン窒化膜１３上に被トリミング素子２０および絶縁層３０が配置されている。
【００７２】
このように被トリミング素子２０の直下にシリコン窒化膜１３が配置されているので、半導体装置１Ｂによれば、被トリミング素子２０直下の硬度を向上させることができ、溶断時の下地基板１０側へのダメージを軽減できる。
【００７３】
図６に実施形態３に係る半導体装置１Ｃを説明するための断面図を示す。図６に示すように、半導体装置１Ｃは上述の半導体装置１Ａ（図１参照）において下地基板１０に回路素子１４を追加した構成を有しており、半導体装置１Ｃのその他の構成は半導体装置１Ａと同様である。なお、図６では、回路素子１４としてＭＯＳＦＥＴを模式的に図示しており、回路素子１４と同じ符号を用いてＭＯＳＦＥＴ１４とも呼ぶことにする。詳細には、下地基板１０において、半導体基板１１内にＭＯＳＦＥＴ１４のソースおよびドレインが形成されており、半導体基板１１上にゲート絶縁膜およびゲート電極が形成されており、ゲート電極およびゲート絶縁膜に被さるようにシリコン酸化膜１２が半導体基板１１上に配置されている。このとき、半導体装置１Ｃではシリコン酸化膜１２は層間絶縁膜として機能する。
【００７４】
特にＭＯＳＦＥＴ１４は被トリミング素子２０の下方に、換言すれば半導体装置１Ｃの平面視において被トリミング素子２０に重なるように、配置されている。このような配置構造は、半導体装置１Ｃの基礎となる上述の半導体装置１Ａ（図１参照）が下地基板１０へのダメージを低減したことによって初めて実現されるものである。すなわち、従来では被トリミング素子２０Ｚ（図１１参照）の溶断に伴うダメージを考慮して被トリミング素子２０Ｚの下方には回路素子等が設けられていないのに対して、半導体装置１Ｃではそのような従来利用されていなかったスペースにＭＯＳＦＥＴ１４を配置している。したがって、半導体装置１Ｃによれば、高集積化や小型化を図ることができる。
【００７５】
なお、回路素子１４はＭＯＳＦＥＴに限られないし、回路素子１４の代わりに配線を配置することも可能であるし、回路素子１４と配線との両方を配置することも可能である。また、上述の例では下地基板１０が１層の回路層を含む場合に相当するが、下地基板１０が回路層や配線層を積層した多層構造を含んでもよい。また、半導体装置１Ｃの下地基板１０にシリコン窒化膜１３（図５参照）を追加してもよい。
【００７６】
さて、既述の式（３）によれば、屈折率ｎ0，ｎ，ｎmが、次式（５）の関係を満たすときに透過率Ｔ（の最大値）が最大になることが分かる。
【００７７】
【数５】
【００７８】
つまり、ｎ0＝１およびｎm＝３．５の場合は屈折率ｎが１．８７に近い値の材料で絶縁層３０を構成すれば、透過率Ｔを略最大にすることができる。なお、絶縁層３０について屈折率ｎと透過率Ｔとの関係を図７に示す。
【００７９】
この点にかんがみると、シリコン酸化物の屈折率（約１．４５）よりも上記値１．８７に近い屈折率を有する材料として、例えば、屈折率が約２であるシリコン窒化物が挙げられる。そのような材料で絶縁層３０を構成することによって、シリコン酸化膜３１から成る絶縁層３０に比べて透過率Ｔの最大値を上げることができるので、レーザー２のエネルギー低減を促進することができる。
【００８０】
そこで、図８の断面図に、上述の半導体装置１Ａ（図１参照）の絶縁層３０においてシリコン酸化膜３１をシリコン窒化膜（第１シリコン窒化膜）３２に代えた半導体装置１Ｄを、実施形態４として示す。すなわち、半導体装置１Ｄの絶縁層３０は、被トリミング素子２０上において透過率が約８０％以上のシリコン窒化膜３２の単層から成る。なお、半導体装置１Ｄのその他の構成は半導体装置１Ａと同様である。
【００８１】
そして、屈折率ｎ＝２とした場合の上述の式（３）を図９にグラフ化して示す。図９によれば、透過率Ｔの最大値は約１００％であり、シリコン酸化膜３１による最大値約９５％（図３参照）を上回ることが分かる。したがって、半導体装置１Ｄによれば、レーザー２のエネルギー低減を促進することができる。
【００８２】
図９によれば、シリコン窒化膜３２における被トリミング素子２０上の部分が約８０％以上の透過率Ｔとなる厚さｄは、シリコン酸化膜３１の場合と同様に（図３参照）その周期性ゆえにいくつも存在するが、透過率が約８０％以上でありかつ最も薄い、約６５ｎｍ以上約１９５ｎｍ以下の範囲が好ましく、このような厚さｄによれば、レーザー照射時に、被トリミング素子２０の適度な気化圧力およびシリコン窒化膜３２すなわち絶縁層３０のスムーズな破裂を実現できる。
【００８３】
このようなシリコン窒化膜３２から成る絶縁層３０によれば、絶縁層３０がシリコン酸化膜３１から成る場合（図１参照）と同様に、確実な溶断と下地基板１０のダメージ低減とを同時に実現することができる。そして、上述の範囲において、厚さｄを、透過率Ｔが略最大（約１００％）になる約｛（λ／ｎ）／４｝近傍の値（約１３０ｎｍ）に設定することによって（図９および図４参照）、レーザー２の出力エネルギーをさらに低減することができ、これにより被トリミング素子２０付近へのレーザー照射による下地基板１０のダメージをさらに低減することができる。
【００８４】
なお、シリコン窒化膜３２の厚さｄについての上述の約６５ｎｍ以上約１９５ｎｍ以下という範囲は、図９から、最大の透過率を与える厚さｄ＝｛（λ／ｎ）／４｝を中心にして両側１／４周期分の範囲、すなわち約｛（λ／ｎ）／８｝以上約｛（λ／ｎ）×３／８｝以下の範囲に相当する。このため、上述の範囲によれば、最大透過率を与える厚さｄ＝（｛（λ／ｎ）／４｝）を中央に有するので、透過率のばらつきを抑えることができる。これにより、エネルギーマージン内でのレーザートリミングがより確実になり、量産性が向上する。
【００８５】
さらに、半導体装置１Ｄによれば以下の効果も得られる。まず、絶縁層３０を成すシリコン窒化膜３２によれば、レーザー２の波長が短い場合や被トリミング素子２０が太く（例えば幅が３．０μｍより太い場合等）溶断しにくい場合でも、シリコン窒化物の硬さによって圧力を確保することができ、確実にかつきれいに溶断することができる。
【００８６】
また、絶縁層３０は単層構造なので、既述の半導体装置１Ａと同様に、絶縁層３０の設計（上述の透過率Ｔ、厚さｄ等）および当該設計を実現するためのプロセス制御等が容易であるし、製膜コストや膜管理コストが少なくてすむ。また、絶縁層３０を成すシリコン窒化膜３２は半導体製造技術で一般的に用いられる材料なので、特殊な材料を用いる場合に比べて低コストである。
【００８７】
なお、半導体装置１Ｄの下地基板１０にシリコン窒化膜１３（図５参照）や回路素子１４（図６参照）や配線を追加してもよい。
【００８８】
なお、上述の絶縁層３０に、シリコン酸化膜３１およびシリコン窒化膜３２以外の材料、例えば酸窒化シリコン膜（ＳｉＯＮ）等を利用してもよい。
【００８９】
図１０に実施形態５に係る半導体装置１Ｅを説明するための断面図を示す。図１０に示すように、半導体装置１Ｅは、上述の半導体装置１Ａ（図１参照）の絶縁層３０においてシリコン酸化膜３１をシリコン酸化膜３３およびシリコン窒化膜３４の積層体に代えた構成を有しており、半導体装置１Ｅのその他の構成は半導体装置１Ａと同様である。
【００９０】
詳細には、シリコン酸化膜３３は被トリミング素子２０に被さるように下地基板１０のシリコン酸化膜１２上に配置されており、当該シリコン酸化膜３３上にシリコン窒化膜３４が配置されている。シリコン窒化膜３４において被トリミング素子２０付近（開口４０ａ下の部分を参照）は他よりも薄い。このような多層構造の絶縁層３０であってもトリミング用レーザー２に対する透過率を被トリミング素子２０上において約８０％以上に設定することは可能である。なお、かかる透過率を与えるシリコン酸化膜３３およびシリコン窒化膜３４の厚さ範囲は、例えば、多層膜での光の透過・反射についての各種シミュレーション法によって取得可能である。
【００９１】
なお、多層構造の絶縁層３０は、上述の例示に限られず、シリコン酸化膜３３とシリコン窒化膜３４との積層順序を入れ替えてもよいし、他の材料を用いてもよいし、３層以上であってもよい。また、半導体装置１Ｅの下地基板１０にシリコン窒化膜１３（図５参照）や回路素子１４（図６参照）や配線を追加してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】は、本発明の実施形態１に係る半導体装置を説明するための断面図である。
【図２】は、本発明の実施形態１に係る半導体装置におけるトリミング用レーザーの反射と透過とを説明するための模式図である。
【図３】は、本発明の実施形態１に係る半導体装置の絶縁層（シリコン酸化膜）について厚さと透過率との関係を説明するためのグラフである。
【図４】は、本発明の実施形態１に係る半導体装置の絶縁層について最大透過率を与える厚さを説明するためのグラフである。
【図５】は、本発明の実施形態２に係る半導体装置を説明するための断面図である。
【図６】は、本発明の実施形態３に係る半導体装置を説明するための断面図である。
【図７】は、本発明の実施形態４に係る半導体装置の絶縁層について屈折率と透過率との関係を説明するためのグラフである。
【図８】は、本発明の実施形態４に係る半導体装置を説明するための断面図である。
【図９】は、本発明の実施形態４に係る半導体装置の絶縁層（シリコン窒化膜）について厚さと透過率との関係を説明するためのグラフである。
【図１０】は、本発明の実施形態５に係る半導体装置を説明するための断面図である。
【図１１】は、従来の半導体装置を説明するための断面図である。
【図１２】は、従来の半導体装置を説明するための平面図である。
【符号の説明】
【００９３】
１Ａ〜１Ｅ 半導体装置
２ レーザー
１０ 下地基板
１３ シリコン窒化膜（第２シリコン窒化膜）
１４ 回路素子
２０ 被トリミング素子
３０ 絶縁層
３１ シリコン酸化膜
３２ シリコン窒化膜（第１シリコン窒化膜）
５０ カバー膜（第３シリコン窒化膜）
ｄ 厚さ
ｎ 屈折率
λ 波長
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地基板と、
前記下地基板上に配置された被トリミング素子と、
前記被トリミング素子に被さるように前記下地基板上に配置されており、少なくとも１層から成り、前記被トリミング素子に照射されるレーザーに対して前記被トリミング素子上において約８０％以上の透過率を有する、絶縁層とを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記絶縁層は単一の材料の１層から成ることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記レーザーの波長をλ［ｎｍ］とし、前記絶縁層の屈折率をｎとするとき、
前記絶縁層は前記被トリミング素子上において約｛（λ／ｎ）／８｝以上約｛（λ／ｎ）×３／８｝以下の厚さを有することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
下地基板と、
前記下地基板上に配置された被トリミング素子と、
前記被トリミング素子に被さるように前記下地基板上に配置されており、単一の材料の１層から成る、絶縁層とを備え、
前記被トリミング素子に照射されるレーザーの波長をλ［ｎｍ］とし、前記絶縁層の屈折率をｎとするとき、
前記絶縁層は前記被トリミング素子上において約｛（λ／ｎ）／８｝以上約｛（λ／ｎ）×３／８｝以下の厚さを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
前記絶縁層の前記厚さは約｛（λ／ｎ）／４｝近傍の値であることを特徴とする請求項３ないし請求項４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記絶縁層はシリコン酸化膜から成ることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記シリコン酸化膜はリンを含有したシリケートガラスであることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記シリコン酸化膜は前記被トリミング素子上において約９０ｎｍ以上約２７０ｎｍ以下の厚さを有することを特徴とする請求項６ないし請求項７のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項９】
前記絶縁層は第１シリコン窒化膜から成ることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１シリコン窒化膜は前記被トリミング素子上において約６５ｎｍ以上約１９５ｎｍ以下の厚さを有することを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記下地基板は、前記被トリミング素子の下に配置された第２シリコン窒化膜を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記下地基板は、前記被トリミング素子の下方に配置された、回路素子と配線との少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記被トリミング素子はポリシリコンから成ることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記絶縁層よりも前記下地基板から遠くに配置されており、前記絶縁層に被さるように配置されている一方で前記被トリミング素子上方において開口した、第３シリコン窒化膜をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１】
下地基板と、
前記下地基板上に配置された被トリミング素子と、
前記被トリミング素子に被さるように前記下地基板上に配置されており、少なくとも１層から成り、前記被トリミング素子に照射されるレーザーに対して前記被トリミング素子上において約８０％以上の透過率を有する、絶縁層とを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記絶縁層は単一の材料の１層から成ることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記レーザーの波長をλ［ｎｍ］とし、前記絶縁層の屈折率をｎとするとき、
前記絶縁層は前記被トリミング素子上において約｛（λ／ｎ）／８｝以上約｛（λ／ｎ）×３／８｝以下の厚さを有することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
下地基板と、
前記下地基板上に配置された被トリミング素子と、
前記被トリミング素子に被さるように前記下地基板上に配置されており、単一の材料の１層から成る、絶縁層とを備え、
前記被トリミング素子に照射されるレーザーの波長をλ［ｎｍ］とし、前記絶縁層の屈折率をｎとするとき、
前記絶縁層は前記被トリミング素子上において約｛（λ／ｎ）／８｝以上約｛（λ／ｎ）×３／８｝以下の厚さを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
前記絶縁層の前記厚さは約｛（λ／ｎ）／４｝近傍の値であることを特徴とする請求項３ないし請求項４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記絶縁層はシリコン酸化膜から成ることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記シリコン酸化膜はリンを含有したシリケートガラスであることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記シリコン酸化膜は前記被トリミング素子上において約９０ｎｍ以上約２７０ｎｍ以下の厚さを有することを特徴とする請求項６ないし請求項７のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項９】
前記絶縁層は第１シリコン窒化膜から成ることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１シリコン窒化膜は前記被トリミング素子上において約６５ｎｍ以上約１９５ｎｍ以下の厚さを有することを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記下地基板は、前記被トリミング素子の下に配置された第２シリコン窒化膜を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記下地基板は、前記被トリミング素子の下方に配置された、回路素子と配線との少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記被トリミング素子はポリシリコンから成ることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記絶縁層よりも前記下地基板から遠くに配置されており、前記絶縁層に被さるように配置されている一方で前記被トリミング素子上方において開口した、第３シリコン窒化膜をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−１６５５６９（Ｐ２００７−１６５５６９Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５９７２７（Ｐ２００５−３５９７２７）
【出願日】平成１７年１２月１４日（２００５．１２．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１４日（２００５．１２．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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