JP2003017572A - ヒューズを備えた半導体装置及びヒューズ切断方法 - Google Patents
ヒューズを備えた半導体装置及びヒューズ切断方法Info
- Publication number
- JP2003017572A JP2003017572A JP2002044950A JP2002044950A JP2003017572A JP 2003017572 A JP2003017572 A JP 2003017572A JP 2002044950 A JP2002044950 A JP 2002044950A JP 2002044950 A JP2002044950 A JP 2002044950A JP 2003017572 A JP2003017572 A JP 2003017572A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuse
- insulating film
- semiconductor device
- wiring
- semiconductor substrate
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
- H10W20/40—Interconnections external to wafers or substrates, e.g. back-end-of-line [BEOL] metallisations or vias connecting to gate electrodes
- H10W20/49—Adaptable interconnections, e.g. fuses or antifuses
- H10W20/493—Fuses, i.e. interconnections changeable from conductive to non-conductive
- H10W20/494—Fuses, i.e. interconnections changeable from conductive to non-conductive changeable by the use of an external beam, e.g. laser beam or ion beam
Landscapes
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
ューズ下方の絶縁膜へのダメージを軽減できる半導体装
置及びヒューズ切断方法を提供する。 【解決手段】 ヒューズ15の切断個所の下方に、タン
グステンからなる高強度の保護部材14cを配置する。
この保護部材14cは、例えばヒューズ15と配線13
a,13bとを接続するビアコンタクト部14a,14
bと同時に形成する。
Description
するヒューズを備えた半導体装置、及び半導体装置に設
けられたヒューズの切断方法に関する。
が要求されており、素子の微細化及び高集積化が促進さ
れている。しかし、素子の微細化及び高集積化が進むと
欠陥が発生しやすくなり、製造歩留まりの低下を招く。
これを回避するために、半導体装置内に冗長回路を設け
ておくことがある。このような冗長回路を備えた半導体
装置では、一般的にヒューズを用いて、欠陥回路と冗長
回路との切換えを行うようになっている。
の一例を示す図である。
を有している。この冗長回路51はスイッチ回路53の
接点aに接続され、基本回路52はスイッチ回路53の
接点bに接続されている。スイッチ回路53の中間接点
cはバッファ54に接続されている。また、スイッチ回
路53の制御端子sは抵抗RとヒューズFとの接続点
(ノード)Nに接続されている。抵抗R及びヒューズF
は、電源ラインVhと接地ラインVgnd との間に直列に
接続されている。
イッチ回路53の制御端子sの電位は接地ラインVgnd
の電位と同じ(“L”レベル)であり、スイッチ回路5
3の中間接点cは接点bに接続されている。従って、バ
ッファ54は基本回路52と電気的に接続され、冗長回
路51から電気的に分離されている。
ズFをレーザで切断する。これにより、スイッチ回路5
3の制御端子sの電位が電源ラインVhと同じ電位
(“H”レベル)になり、中間端子cと接点aとが接続
される。従って、バッファ回路54は冗長回路51と電
気的に接続され、基本回路52から電気的に分離され
る。
断することによって、欠陥が発生した回路を冗長回路に
切換えることができる。
装置を示す断面図である。半導体基板61の上には絶縁
膜62が形成されており、この絶縁膜62の上には配線
63a,63bを含む下層配線が形成されている。絶縁
膜62及び下層配線の上には絶縁膜64が形成されてお
り、絶縁膜64の上にはヒューズ65が形成されてい
る。このヒューズ65の両端部は、それぞれ絶縁膜64
内に形成されたビアコンタクト部64a,64bを介し
て下層配線63a,63bに電気的に接続されている。
絶縁膜64及びヒューズ65の上には絶縁膜66が形成
されている。
て、ヒューズ65を切断するときには絶縁膜66を介し
てヒューズ65の中央部にレーザを照射する。これによ
り、レーザ照射されたヒューズ65の中央部が溶解温度
以上に達して固相から液相又は気相に相変化し、圧力が
急激に上昇していわゆる熱爆発が起こる。この熱爆発に
よりヒューズ65が切断されるとともに、図16に示す
ように、絶縁膜66の一部(ヒューズの切断部の上方の
部分)が剥離する。
した従来の半導体装置及びヒューズ切断方法には、以下
に示す問題点があると考える。
切断するときには熱爆発が発生する。このとき、ヒュー
ズ65の下方の絶縁膜64にも大きな圧力がかかり、絶
縁膜64,62の一部が剥離したり、絶縁膜64,62
に亀裂が発生することもある。このように絶縁膜64,
62に剥離や亀裂等のダメージが発生すると、半導体基
板61や配線層に水分が浸入しやすくなり、特性劣化の
原因となる。
膜を介して上下に配置された第1及び第2のヒューズ素
子と、これらの第1及び第2のヒューズ素子の先端部を
電気的に接続するコンタクト部とにより構成されるヒュ
ーズが提案されている。また、この特開平9−3623
4号には、第1及び第2のヒューズ素子を同一の層に形
成し、第1及び第2のヒューズ素子をコンタクト部で電
気的に接続して構成したヒューズも提案されている。こ
れらのヒューズは、いずれもコンタクト部にレーザを照
射することにより確実に切断できるとしている。
ミニウム配線の一部を細くしてヒューズとし、このヒュ
ーズの下方にポリシリコン膜のようにレーザで加熱しや
すい部材(加熱部材)を配置することが提案されてい
る。この公報では、レーザにより加熱部材を加熱して熱
爆発させることにより、アルミニウムからなるヒューズ
を確実に切断できるとしている。
ズにおいても、切断時にヒューズの下方の絶縁膜にダメ
ージを与えることを避けることはできない。
ヒューズを切断するときに、ヒューズ下方の絶縁膜への
ダメージを軽減できる半導体装置及びヒューズ切断方法
を提供することである。
半導体基板と、前記半導体基板の上に形成された絶縁膜
と、前記絶縁膜の上に形成されたヒューズと、前記絶縁
膜よりも高強度に形成され前記ヒューズの切断個所の下
に配置された保護部材とを有することを特徴とする。
の切断個所の下に高強度の保護部材が配置されている。
ヒューズの切断個所にレーザを照射すると、切断個所の
温度が急激に上昇して熱爆発が起こる。このとき、保護
部材により下方の絶縁膜が保護され、剥離や亀裂等のダ
メージの発生が回避される。また、高強度の保護部材の
上で熱爆発が起きるので、破壊圧力は保護部材の上側に
集約される。これにより、ヒューズを効率よく切断する
ことができる。更に、ヒューズの破壊形状も安定化され
る。
だけでもよく、複数個配置してもよい。また、複数のヒ
ューズを有する半導体装置の場合は、ヒューズ切断時の
作業性を考慮して、これらのヒューズを所定の領域に並
べて配置しておくことが好ましい。
と、前記半導体基板の上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜の上に形成された配線と、前記第1の
絶縁膜及び前記配線の上に形成された第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜の上に形成されたヒューズと、前記第
2の絶縁膜内に形成されて前記ヒューズと前記配線とを
電気的に接続するビアコンタクト部とを有する半導体装
置のヒューズ切断方法において、前記ヒューズの前記ビ
アコンタクト部との接続部にレーザを照射して前記ヒュ
ーズを切断することを特徴とする。
護部材として兼用し、ヒューズのビアコンタクト部との
接続部にレーザを照射してヒューズを切断する。これに
より、ビアコンタクト部によりヒューズ下方の絶縁膜が
保護され、剥離や亀裂等のダメージの発生が防止され
る。
半導体基板と、前記半導体基板の上に形成された第1の
絶縁膜と、前記第1の絶縁膜の上に形成された配線と、
前記第1の絶縁膜及び前記配線の上に形成された第2の
絶縁膜と、前記第2の絶縁膜の上に形成されたヒューズ
と、前記第2の絶縁膜内に形成されて前記ヒューズと前
記配線とを電気的に接続するビアコンタクト部と、前記
第2の絶縁膜よりも高強度に形成され前記ヒューズの下
に相互に離隔して配置された複数の保護部材とを有する
半導体装置のヒューズ切断方法において、前記複数の保
護部材のうちの1又は2以上の保護部材の直上部分にそ
れぞれレーザを照射して前記ヒューズを切断することを
特徴とする。
保護部材を設けておく。そして、ヒューズを切断すると
きには、これらの保護部材の上方の部分にレーザを照射
する。すなわち、ヒューズを複数の部分で切断する。こ
れにより、ヒューズを確実に切断することができる。ま
た、レーザ照射時には、各保護部材によりヒューズ下方
の絶縁膜が保護され、剥離や亀裂等のダメージの発生が
防止される。
ューズを切断するようにしてもよい。この場合も、各保
護部材によりヒューズ下方の絶縁膜が保護され、剥離や
亀裂等のダメージの発生が防止される。
て、添付の図面を参照して説明する。
導体メモリ装置に適用した第1の実施の形態を示すブロ
ック図である。
6個のメモリセルA0 〜A15により1組のメモリセルユ
ニットが構成される。また、半導体メモリ装置には、1
つのメモリセルユニット毎に、1つの冗長メモリセルA
x と、16個のスイッチ回路S0 〜S15と、16個のバ
ッファB0 〜B15と、1個の抵抗Rと、16個のヒュー
ズF0 〜F15とが設けられている。この1組のメモリセ
ルユニットには、16ビットのデータが記憶される。
は、スイッチ回路S0 によりいずれか一方がバッファB
0 に接続される。また、メモリセルA0 及びメモリセル
A1 は、スイッチ回路S1 によりいずれか一方がバッフ
ァB1 に接続される。以下、同様に、メモリセルAn-1
(但し、nは1から15までの任意の整数)及びメモリ
セルAn は、スイッチ回路Sn によりいずれか一方がバ
ッファBn に接続される。
1個のインバータINV と、2個のスイッチ素子M1 ,M
2 とにより構成されている。本実施の形態では、スイッ
チ素子M1 ,M2 はいずれもMOSトランジスタからな
る。スイッチ素子M1 のゲートはインバータINV の入力
端に接続され、スイッチ素子M2 のゲートはインバータ
INV の出力端に接続されている。
イン(+Vh)と接地ライン(Vgnd )との間に直列に
接続されている。スイッチ回路S0 の制御端子、すなわ
ちインバータINV の入力端とスイッチ素子M1のゲート
との接続点は、抵抗RとヒューズF0 との接続点(N0
)に接続されている。
は、スイッチ回路S0 内のスイッチ素子M1 がオフ、ス
イッチ素子M2 がオンになって、冗長メモリセルAx が
バッファB0 から電気的に分離され、メモリセルA0 が
バッファB0 と接続される。また、接続点N0 の電位が
“H”レベルのときは、スイッチ回路S0 内のスイッチ
素子M1 がオン、スイッチ素子M2 がオフになって、冗
長メモリセルAx がバッファB0 と電気的に接続され、
メモリセルA0 がバッファB0 から電気的に分離され
る。
は1から15までの任意の整数)は、ヒューズFn-1 と
ヒューズFn との接続点Nn の電位が“L”レベルのと
きにはバッファBn とメモリセルAn とを電気的に接続
し、接続点Nn の電位が“H”レベルのときにはバッフ
ァBn とメモリセルAn-1 とを電気的に接続する。
は、ヒューズF0 〜F15はいずれも切断されないので、
接続点N0 〜N15の電位はいずれも“L”レベルであ
る。従って、スイッチ回路S0 〜S15では、いずれもス
イッチ素子M1 がオフ、スイッチ素子M2 がオンにな
る。すなわち、バッファB0 はメモリセルA0 に電気的
に接続され、バッファB1 はメモリセルA1 に電気的に
接続され、バッファBn はメモリセルAn に電気的に接
続される。
が検出されたとする。この場合、ヒューズF3 をレーザ
で切断する。これにより、接続点N0 〜N3 の電位は
“H”レベルになり、接続点N4 〜N15の電位は“L”
レベルのままになる。その結果、スイッチ回路S0 〜S
3 では、スイッチ素子M1 がオン、スイッチ素子M2 が
オフになる。すなわち、バッファB0 は冗長メモリセル
Ax に接続され、バッファB1 はメモリセルA0 に接続
され、バッファB2 はメモリセルA1 に接続され、バッ
ファB3 はメモリセルA2 に接続される。
“L”レベルのままであるので、バッファB4 はメモリ
セルA4 に接続され、以下同様に、バッファBm (mは
4から15までの任意の整数)はメモリセルAm に接続
される。このようにして、欠陥があるメモリセルA3 を
使用することなく、16ビットのデータを保持すること
ができる。
体装置のヒューズ形成部の構造を示す断面図である。図
2(a)はヒューズの長さ方向の断面を示し、図2
(b)はヒューズの幅方向の断面を示している。
路を構成するためのトランジスタ及び抵抗(いずれも図
示せず)等が形成されている。また、半導体基板11の
上には例えばシリコン酸化物からなる絶縁膜12が形成
されており、この絶縁膜12の上には配線13a,13
bを含む下層配線が形成されている。これらの下層配線
は、アルミニウム又はアルミニウム合金(以下、単に
「アルミニウム」という)、又はその他の金属材料によ
り形成される。なお、絶縁膜12は、PSG(Phospho-
Silicate Glass)、FSG又はその他の材料により形成
されていてもよい。
ン酸化物からなる絶縁膜14が形成されている。また、
絶縁膜14の上にはヒューズ15が形成されている。本
実施の形態において、ヒューズ15はアルミニウムによ
り形成されている。但し、ヒューズ15の材料はアルミ
ニウムに限定されるものではなく、例えばポリシリコ
ン、銅又はその他の材料により形成されていてもよい。
形成されたビアコンタクト部14a,14bを介してそ
れぞれ配線13a,13bに電気的に接続されている。
また、ヒューズ15の切断個所(レーザ照射する部分:
この例ではヒューズ15の中央部)の下には保護部材1
4cが配置されている。これらのビアコンタクト部14
a,14b及び保護部材14cは、絶縁膜14の所定部
分にホールを形成した後、これらのホール内にタングス
テン(W)を埋め込むことにより形成されたものであ
る。
ンに限定されるものではない。しかし、保護部材14c
はその周囲の絶縁膜に比べて強度が高いことが必要であ
る。また、製造上の観点から、保護部材14cはビアコ
ンタクト部14a,14bと同じ材料で形成することが
好ましいが、保護部材14cをビアコンタクト部14
a,14bと異なる材料で形成してもよい。例えば、ビ
アコンタクト部14a,14bをタングステン(W)で
形成し、保護部材14cを銅(Cu)で形成してもよ
い。
リコン酸化物からなる絶縁膜16が形成されている。
4,16がいずれもシリコン酸化物で形成されているも
のとしたが、絶縁膜12,14,16が他の絶縁材料で
形成されていてもよい。
て、ヒューズ15を切断するときには、絶縁膜16を介
してヒューズ15の中央部にレーザを照射する。これに
より、ヒューズ15の中央部が加熱されて溶融温度以上
に達し、熱爆発が発生する。そして、図3(a).
(b)に示すように、ヒューズ15が切断され、その上
の絶縁膜16が部分的に剥離される。
にも大きな圧力が加えられるが、本実施の形態では、ヒ
ューズ15の切断個所の下方にタングステンからなる高
強度の保護部材14cが配置されているので、絶縁膜1
3は保護部材14cにより保護され、剥離及び亀裂等の
ダメージの発生が防止される。
材14cの上で熱爆発を発生させるので、破壊圧力が保
護部材14cの上側に集約される。これにより、ヒュー
ズ15を効率よく切断することができるとともに、ヒュ
ーズ15の破壊形状が安定化される。更に、ヒューズ切
断後の余エネルギーは半導体基板11に到達して熱ダメ
ージを与えるが、本実施の形態では保護部材14cがレ
ーザ光を反射及び吸収するので、半導体基板11への熱
ダメージを軽減することができる。
材が配置されたヒューズを複数個並べて配置した半導体
装置の例を示す上面図、図4(b)は同じくその半導体
装置のヒューズを切断した状態を示す上面図である。図
4(a),(b)において、図2,図3と同一物には同
一符号を付している。
導体基板上の所定の領域にヒューズ15をまとめて配置
することが好ましい。これにより、ヒューズ15の切断
作業を効率よく行うことができる。
法の一例について、図2(a),(b)を参照して説明
する。
素子を形成した後、CVD(Chemical Vapor Depositio
n )法により、半導体基板11の上側全体にシリコン酸
化物を堆積させて、絶縁膜12を形成する。その後、フ
ォトリソグラフィ技術を使用して絶縁膜12の所定の位
置にホールを形成し、ホール内にタングステン等の導電
体材料を埋め込んで、素子と電気的に接続したビアコン
タクト部(図示せず)を形成する。
側全体にアルミニウム膜を形成した後、フォトリソグラ
フィ技術を使用してアルミニウム膜をパターニングし、
配線13a,13bを含む下層配線を形成する。
層配線の上にシリコン酸化物を堆積させて、絶縁膜14
を形成する。その後、フォトリソグラフィ技術を使用し
て、絶縁膜14の所定位置にホールを形成した後、ホー
ル内にタングステン(W)を埋め込んで、ビアコンタク
ト部14a,14b及び保護部材14cを形成する。そ
して、必要に応じて絶縁膜14の表面をCMP(Chemic
al Mechanical Polishing :化学的機械研磨)により平
坦化させる。
成し、このアルミニウム膜をパターニングして、ヒュー
ズ15を形成する。このとき、図2(a)に示すよう
に、ヒューズ15の両端部がそれぞれビアコンタクト部
14a,14bに接続し、切断個所が保護部材14cの
上に配置されるようにする。
ヒューズ15の上にシリコン酸化物を堆積させて、絶縁
膜16を形成する。その後、必要に応じてヒューズ15
の切断個所の上方の絶縁膜16をエッチングして膜厚を
薄くする。
置が完成する。上述した方法によれば、ビアコンタクト
部14a,14bと同時に保護部材14cを形成するの
で、製造工程を増やすことなく、ヒューズ15の下に保
護部材14cを備えた半導体装置を製造することができ
る。
をエッチングしてホールを形成する際に、ビアコンタク
ト部14a,14bの形成部ではホール内に配線13
a,13bが露出した時点でエッチングが実質的に終了
する。一方、保護部材14cの形成部では、絶縁膜14
と絶縁膜12との界面でエッチングを終了させることは
困難であり、図5に示すように保護部材14cの下端が
絶縁膜12と絶縁膜14との界面よりも下側になること
が考えられる。しかし、このように保護部材14cの下
端が絶縁膜14と絶縁膜12との界面より下方に位置し
ていても、何ら問題はない。
ては配線層や素子部への水分の浸入を防止するために、
Si3 N4 等で保護絶縁膜21を形成することもある。
図6に示す例では絶縁膜12と絶縁膜14との間に保護
絶縁膜21を形成している。この場合、保護絶縁膜(S
i3 N4 )21に対し絶縁膜(SiO2 )14のエッチ
ングレートが高くなるような条件で絶縁膜14をエッチ
ングしてホールを形成することにより、ホールの深さを
制御することができる。但し、図7に示すように、保護
部材14cの下端が保護絶縁膜21よりも下方に位置し
ていても何ら問題はない。
4cの下に、配線13a,13bと同じ工程でアルミニ
ウム膜からなるストッパ(金属膜)13cを形成してお
いてもよい。これにより、保護部材14c用のホールを
形成する際に、絶縁膜12までエッチングしてしまうこ
とを防止できる。
図である。なお、図9において、図2(a)と同一物に
は同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
る際に、より確実に切断することを目的として、2箇所
又はそれ以上の個所にレーザを照射することがある。本
実施の形態では、複数の切断個所に対応させて、複数の
保護部材を設けておく。
5の切断個所(図では2箇所)の下方に、保護部材14
d,14eを形成しておく。これらの保護部材14d,
14eは、ビアコンタクト部14a,14bと同様に、
絶縁膜14にホールを形成した後、ホール内にタングス
テン(W)を埋め込んで形成される。
数の保護部材を有する半導体装置において、全ての保護
部材の直上部分にレーザを照射してヒューズを複数箇所
で切断することが好ましいが、複数の保護部材の全てで
はなく、1又は2以上の保護部材の直上部分にレーザを
照射してヒューズを切断してもよい。
の保護部材が配置されたヒューズを複数個並べて配置し
た半導体装置の例を示す上面図、図10(b)は同じく
その半導体装置のヒューズを切断した状態を示す上面図
である。図10(a),(b)において、図9と同一物
には同一符号を付している。
半導体基板上の所定の領域にヒューズ15をまとめて配
置することにより、ヒューズ15の切断作業を効率よく
行うことができる。
2の実施の形態に係る半導体装置のヒューズ切断方法を
示す断面図である。図11において、図2(a)と同一
物には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
下層配線13aとを接続するビアコンタクト部14aを
保護部材として兼用している。すなわち、本実施の形態
では、ビアコンタクト部14aとヒューズ15との接続
部であるヒューズ端部を切断個所としている。ビアコン
タクト部14aには、第1の実施の形態と同様にタング
ステンが埋め込まれている。
る際に、ヒューズ15の端部にレーザを照射する。これ
により、ヒューズ15の端部が加熱されて溶融温度以上
に達し、熱爆発が発生する。このとき、本実施の形態で
はビアコンタクト部14aが高強度のタングステンによ
り形成されているので、絶縁膜14は熱爆発による圧力
から保護される。また、ヒューズ切断時の余エネルギー
がビアコンタクト部14aで反射又は吸収されるので、
半導体基板11への熱ダメージが軽減される。更に、ビ
アコンタクト部14aにより、熱爆発時の圧力がビアコ
ンタクト部14aの上側に集約されるので、ヒューズ1
5を効率よく切断できるとともに、ヒューズ15の破壊
形状が安定化される。
3の実施の形態に係る半導体装置のヒューズ切断方法を
示す断面図である。図12において、図2(a)と同一
物には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
切断個所(ヒューズ中央部)の近傍であって切断個所を
挟む2箇所の位置に、保護部材14d,14eを形成し
ている。これらの保護部材14d,14eは、ビアコン
タクト部14a,14bと同様に、絶縁膜14にホール
を形成した後、ホール内にタングステン(W)を埋め込
んで形成される。
体装置において、ヒューズ15を切断するときには、保
護部材14d,14eの間にレーザを照射する。本実施
の形態では、絶縁膜14内に保護部材14d,14eが
埋め込まれているので、ヒューズ切断時の熱爆発による
圧力が保護部材14d,14eで緩和される。これによ
り、絶縁膜14へのダメージが抑制される。
4の実施の形態半導体装置を示す断面図である。
らなる絶縁膜22が形成されており、この絶縁膜22の
上にはヒューズ24が形成されている。このヒューズ2
4の中央部の下には、タングステン(W)により形成さ
れた保護部材23が配置されている。この保護部材23
は、絶縁膜22にホールを形成し、ホール内にタングス
テンを埋め込むことにより形成されたものである。
コン酸化物からなる絶縁膜25が形成されており、この
絶縁膜25の上には配線26a,26bを含む上層配線
が形成されている。配線26a,26bは、絶縁膜25
内に形成されたビアコンタクト部25a,25bを介し
てヒューズ24の両端部にそれぞれ電気的に接続されて
いる。絶縁膜25及び上層配線の上には絶縁膜27が形
成されている。
て、ヒューズ24を切断するときには、絶縁膜25,2
7を介してヒューズ24の中央部にレーザを照射する。
これにより、ヒューズ24の中央部が加熱されて溶融温
度以上に達し、熱爆発が発生する。そして、ヒューズ2
4が切断され、その上の絶縁膜25,27が部分的に剥
離される。
よりヒューズ24の下方の絶縁膜22が保護され、剥離
及び亀裂等のダメージの発生が防止される。
発明を半導体メモリ装置に適用した場合について説明し
たが、これにより本発明の適用範囲が半導体メモリ装置
に限定されるものではない。例えば、アナログデバイス
の精度補正にヒューズを使用した半導体装置や、ロジッ
ク回路の回路変更にヒューズを使用した半導体装置に本
発明を適用することもできる。
の上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜の上に形成され
たヒューズと、前記絶縁膜よりも高強度に形成され前記
ヒューズの切断個所の下に配置された保護部材とを有す
ることを特徴とする半導体装置。
の上に形成された第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜の
上に形成された下層配線と、前記第1の絶縁膜及び前記
下層配線の上に形成された第2の絶縁膜と、前記第2の
絶縁膜上に形成されたヒューズと、前記第2の絶縁膜内
に形成され、前記ヒューズと前記下層配線とを電気的に
接続するビアコンタクト部と、前記第2の絶縁膜よりも
高強度に形成され前記ヒューズの下に配置された保護部
材とを有することを特徴とする半導体装置。
タクト部と同じ材料により形成されていることを特徴と
する付記2に記載の半導体装置。
タクト部と異なる材料により形成されていることを特徴
とする付記2に記載の半導体装置。
膜との間に金属膜が形成されていることを特徴とする付
記2に記載の半導体装置。
膜との間に、前記第2の絶縁膜と異なる材料からなる第
3の絶縁膜を有することを特徴とする付記2に記載の半
導体装置。
ズに対し複数個配置されていることを特徴とする付記2
に記載の半導体装置。
複数個並んで配置されていることを特徴とする付記2又
は7に記載の半導体装置。
の上に形成された第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜の
上に形成されたヒューズと、前記第1の絶縁膜よりも高
強度に形成され、前記ヒューズの下に配置された保護部
材と、前記第1の絶縁膜及び前記ヒューズの上に形成さ
れた第2の絶縁膜と、前記第2の絶縁膜上に形成された
配線と、前記第2の絶縁膜内に形成され、前記ヒューズ
と前記配線とを電気的に接続するビアコンタクトとを有
することを特徴とする半導体装置。
板の上に形成された第1の絶縁と、前記第1の絶縁膜の
上に形成された配線と、前記第1の絶縁膜及び前記配線
の上に形成された第2の絶縁膜と、前記第2の絶縁膜の
上に形成されたヒューズと、前記第2の絶縁膜内に形成
されて前記ヒューズと前記配線とを電気的に接続するビ
アコンタクト部とを有する半導体装置のヒューズ切断方
法において、前記ヒューズの前記ビアコンタクト部との
接続部にレーザを照射して前記ヒューズを切断すること
を特徴とするヒューズ切断方法。
板の上に形成された第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜
の上に形成された配線と、前記第1の絶縁膜及び前記配
線の上に形成された第2の絶縁膜と、前記第2の絶縁膜
の上に形成されたヒューズと、前記第2の絶縁膜内に形
成されて前記ヒューズと前記配線とを電気的に接続する
ビアコンタクト部と、前記第2の絶縁膜よりも高強度に
形成され前記ヒューズの下に相互に離隔して配置された
複数の保護部材とを有する半導体装置のヒューズ切断方
法において、前記複数の保護部材のうちの1又は2以上
の保護部材の直上部分にそれぞれレーザを照射して前記
ヒューズを切断することを特徴とするヒューズ切断方
法。
板の上に形成された第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜
の上に形成された配線と、前記第1の絶縁膜及び前記配
線の上に形成された第2の絶縁膜と、前記第2の絶縁膜
の上に形成されたヒューズと、前記第2の絶縁膜内に形
成されて前記ヒューズと前記配線とを電気的に接続する
ビアコンタクト部と、前記第2の絶縁膜よりも高強度に
形成され前記ヒューズの下に相互に離隔して配置された
複数の保護部材とを有する半導体装置のヒューズ切断方
法において、前記ヒューズの前記複数の保護部材の間の
部分にレーザを照射して前記ヒューズを切断することを
特徴とするヒューズ切断方法。
置によれば、ヒューズの下に高強度の保護部材が配置さ
れているので、ヒューズ下方の絶縁膜がヒューズ切断時
の熱爆発から保護され、絶縁膜の剥離や亀裂の発生が回
避される。また、高強度の保護部材の上で熱爆発が起き
るので、破壊圧力が保護部材の上側に集約される。これ
により、ヒューズを効率よく切断できるとともに、ヒュ
ーズの破壊形状が安定化される。
コンタクト部を保護部材として兼用し、このビアコンタ
クト部の上方の部分にレーザを照射してヒューズを切断
する。このとき、ビアコンタクト部によりヒューズ下方
の絶縁膜が保護され、絶縁膜の剥離や亀裂の発生が回避
される。
れば、ヒューズの下方に複数の保護部材を相互に離隔し
て配置し、これらの保護部材の上方の部分にレーザを照
射してヒューズを切断する。これにより、ヒューズを確
実に切断することができるとともに、ヒューズ下方の絶
縁膜が保護され、絶縁膜の剥離や亀裂の発生が回避され
る。保護部材の間の上方の部分にレーザを照射してヒュ
ーズを切断しても、同様の効果を得ることができる。
第1の実施の形態を示すブロック図である。
ヒューズの長さ方向の断面図、図2(b)は同じくその
ヒューズ幅方向の断面を示している。
ューズの長さ方向の断面図、図3(b)は同じくそのヒ
ューズ幅方向の断面を示している。
ーズを複数個並べて配置した半導体装置の例を示す上面
図、図4(b)は同じくその半導体装置のヒューズを切
断した状態を示す上面図である。
りも下方に位置している半導体装置の断面図である。
いる半導体装置の断面図である。
置している半導体装置の断面図である。
成されている半導体装置の断面図である。
であり、複数の保護部材を有する半導体装置の断面図で
ある。
されたヒューズを複数個並べて配置した半導体装置の例
を示す上面図、図10(b)は同じくその半導体装置の
ヒューズを切断した状態を示す上面図である。
導体装置のヒューズ切断方法を示す断面図である。
導体装置のヒューズ切断方法を示す断面図である。
装置の断面図である。
一例を示す図である。
を示す断面図である。
を示す断面図である。
6…絶縁膜、 13a,13b,26a,26b,63a,63b…配
線、 13c…ストッパ、 14a,14b,25a,25b.64a,64b…ビ
アコンタクト部、 14c,14d,14e…保護部材、 15,24,65…ヒューズ、 21…保護絶縁膜、 A0 〜A15…メモリセル、 Ax …冗長メモリセル、 B0 〜B15…バッファ、 F0 〜F15…ヒューズ、 M1 ,M2 …スイッチ素子、 R…抵抗、 INV …インバータ。
Claims (7)
- 【請求項1】 半導体基板と、 前記半導体基板の上に形成された絶縁膜と、 前記絶縁膜の上に形成されたヒューズと、 前記絶縁膜よりも高強度に形成され前記ヒューズの切断
個所の下に配置された保護部材とを有することを特徴と
する半導体装置。 - 【請求項2】 半導体基板と、 前記半導体基板の上に形成された第1の絶縁膜と、 前記第1の絶縁膜の上に形成された下層配線と、 前記第1の絶縁膜及び前記下層配線の上に形成された第
2の絶縁膜と、 前記第2の絶縁膜上に形成されたヒューズと、 前記第2の絶縁膜内に形成され、前記ヒューズと前記下
層配線とを電気的に接続するビアコンタクト部と、 前記第2の絶縁膜よりも高強度に形成され前記ヒューズ
の下に配置された保護部材とを有することを特徴とする
半導体装置。 - 【請求項3】 前記保護部材が、1個のヒューズに対し
複数個配置されてい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】 前記ヒューズが、所定の領域に複数個並
んで配置されていることを特徴とする請求項2又は3に
記載の半導体装置。 - 【請求項5】 半導体基板と、前記半導体基板の上に形
成された第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜の上に形成
された配線と、前記第1の絶縁膜及び前記配線の上に形
成された第2の絶縁膜と、前記第2の絶縁膜の上に形成
されたヒューズと、前記第2の絶縁膜内に形成されて前
記ヒューズと前記配線とを電気的に接続するビアコンタ
クト部とを有する半導体装置のヒューズ切断方法におい
て、 前記ヒューズの前記ビアコンタクト部との接続部にレー
ザを照射して前記ヒューズを切断することを特徴とする
ヒューズ切断方法。 - 【請求項6】 半導体基板と、前記半導体基板の上に形
成された第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜の上に形成
された配線と、前記第1の絶縁膜及び前記配線の上に形
成された第2の絶縁膜と、前記第2の絶縁膜の上に形成
されたヒューズと、前記第2の絶縁膜内に形成されて前
記ヒューズと前記配線とを電気的に接続するビアコンタ
クト部と、前記第2の絶縁膜よりも高強度に形成され前
記ヒューズの下に相互に離隔して配置された複数の保護
部材とを有する半導体装置のヒューズ切断方法におい
て、 前記複数の保護部材のうちの1又は2以上の保護部材の
直上部分にそれぞれレーザを照射して前記ヒューズを切
断することを特徴とするヒューズ切断方法。 - 【請求項7】 半導体基板と、前記半導体基板の上に形
成された第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜の上に形成
された配線と、前記第1の絶縁膜及び前記配線の上に形
成された第2の絶縁膜と、前記第2の絶縁膜の上に形成
されたヒューズと、前記第2の絶縁膜内に形成されて前
記ヒューズと前記配線とを電気的に接続するビアコンタ
クト部と、前記第2の絶縁膜よりも高強度に形成され前
記ヒューズの下に相互に離隔して配置された複数の保護
部材とを有する半導体装置のヒューズ切断方法におい
て、 前記ヒューズの前記複数の保護部材の間の部分にレーザ
を照射して前記ヒューズを切断することを特徴とするヒ
ューズ切断方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002044950A JP4083441B2 (ja) | 2001-04-24 | 2002-02-21 | ヒューズを備えた半導体装置及びヒューズ切断方法 |
| TW091105613A TW523873B (en) | 2001-04-24 | 2002-03-22 | Semiconductor device provided with fuse and method of disconnecting fuse |
| US10/103,195 US6686644B2 (en) | 2001-04-24 | 2002-03-22 | Semiconductor device provided with fuse and method of disconnecting fuse |
| EP02252413A EP1253641A3 (en) | 2001-04-24 | 2002-04-03 | Semiconductor device provided with fuse and method of disconnecting fuse |
| KR1020020022154A KR100773683B1 (ko) | 2001-04-24 | 2002-04-23 | 퓨즈를 구비한 반도체 장치 및 퓨즈 절단 방법 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-126046 | 2001-04-24 | ||
| JP2001126046 | 2001-04-24 | ||
| JP2002044950A JP4083441B2 (ja) | 2001-04-24 | 2002-02-21 | ヒューズを備えた半導体装置及びヒューズ切断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003017572A true JP2003017572A (ja) | 2003-01-17 |
| JP4083441B2 JP4083441B2 (ja) | 2008-04-30 |
Family
ID=26614092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002044950A Expired - Fee Related JP4083441B2 (ja) | 2001-04-24 | 2002-02-21 | ヒューズを備えた半導体装置及びヒューズ切断方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6686644B2 (ja) |
| EP (1) | EP1253641A3 (ja) |
| JP (1) | JP4083441B2 (ja) |
| KR (1) | KR100773683B1 (ja) |
| TW (1) | TW523873B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100722774B1 (ko) * | 2006-05-09 | 2007-05-30 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치의 퓨즈 구조물 및 그 제조 방법 |
| KR100735757B1 (ko) * | 2006-01-12 | 2007-07-06 | 삼성전자주식회사 | 퓨즈 영역 및 그의 제조방법 |
| KR100791071B1 (ko) | 2006-07-04 | 2008-01-02 | 삼성전자주식회사 | 일회 프로그래머블 소자, 이를 구비하는 전자시스템 및 그동작 방법 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6927472B2 (en) * | 2001-11-14 | 2005-08-09 | International Business Machines Corporation | Fuse structure and method to form the same |
| KR100476694B1 (ko) * | 2002-11-07 | 2005-03-17 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치의 퓨즈 구조물 및 그 제조 방법 |
| JP2005032916A (ja) * | 2003-07-10 | 2005-02-03 | Renesas Technology Corp | 半導体装置 |
| US20050205965A1 (en) * | 2004-03-18 | 2005-09-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor device having a fuse including an aluminum layer |
| KR100732270B1 (ko) * | 2006-06-26 | 2007-06-25 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 제조방법 |
| KR101060714B1 (ko) * | 2009-06-29 | 2011-08-31 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 퓨즈 및 그 형성 방법 |
| KR101129860B1 (ko) * | 2009-09-18 | 2012-03-23 | 주식회사 하이닉스반도체 | 고집적 반도체 장치를 위한 퓨즈 구조 |
| US9917054B2 (en) * | 2014-11-27 | 2018-03-13 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device including a fuse formed on a high thermal conductivity insulating film |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0085334A3 (en) * | 1982-01-25 | 1985-08-07 | PLOUGH, INC. (a Delaware corporation) | Substantive topical compositions |
| JP3625560B2 (ja) | 1995-05-16 | 2005-03-02 | 株式会社東芝 | 半導体装置およびヒューズの切断方法 |
| US6218721B1 (en) * | 1997-01-14 | 2001-04-17 | Nec Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| JP3287293B2 (ja) | 1997-01-14 | 2002-06-04 | 日本電気株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| US5986319A (en) * | 1997-03-19 | 1999-11-16 | Clear Logic, Inc. | Laser fuse and antifuse structures formed over the active circuitry of an integrated circuit |
| JP3186664B2 (ja) | 1997-09-19 | 2001-07-11 | 日本電気株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP3630999B2 (ja) | 1998-08-19 | 2005-03-23 | 富士通株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP3466929B2 (ja) * | 1998-10-05 | 2003-11-17 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
| JP3275875B2 (ja) * | 1999-04-16 | 2002-04-22 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
-
2002
- 2002-02-21 JP JP2002044950A patent/JP4083441B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-03-22 TW TW091105613A patent/TW523873B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-03-22 US US10/103,195 patent/US6686644B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-03 EP EP02252413A patent/EP1253641A3/en not_active Withdrawn
- 2002-04-23 KR KR1020020022154A patent/KR100773683B1/ko not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100735757B1 (ko) * | 2006-01-12 | 2007-07-06 | 삼성전자주식회사 | 퓨즈 영역 및 그의 제조방법 |
| US7592206B2 (en) | 2006-01-12 | 2009-09-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fuse region and method of fabricating the same |
| KR100722774B1 (ko) * | 2006-05-09 | 2007-05-30 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치의 퓨즈 구조물 및 그 제조 방법 |
| KR100791071B1 (ko) | 2006-07-04 | 2008-01-02 | 삼성전자주식회사 | 일회 프로그래머블 소자, 이를 구비하는 전자시스템 및 그동작 방법 |
| US7656694B2 (en) | 2006-07-04 | 2010-02-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of programming one-time programmable devices including chalcogenide material |
| US7974115B2 (en) | 2006-07-04 | 2011-07-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | One-time programmable devices including chalcogenide material and electronic systems including the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW523873B (en) | 2003-03-11 |
| JP4083441B2 (ja) | 2008-04-30 |
| EP1253641A2 (en) | 2002-10-30 |
| US20020153588A1 (en) | 2002-10-24 |
| EP1253641A3 (en) | 2007-02-21 |
| KR100773683B1 (ko) | 2007-11-05 |
| US6686644B2 (en) | 2004-02-03 |
| KR20020082772A (ko) | 2002-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW522538B (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the semiconductor device | |
| US7301216B2 (en) | Fuse structure | |
| KR100773683B1 (ko) | 퓨즈를 구비한 반도체 장치 및 퓨즈 절단 방법 | |
| JPH0770600B2 (ja) | 集積回路を変更する方法 | |
| US6750529B2 (en) | Semiconductor devices including fuses and multiple insulation layers | |
| CN1291791A (zh) | 具有腔体的金属丝熔丝结构 | |
| CN100420015C (zh) | 半导体器件 | |
| US20060226507A1 (en) | Fuse structure having a tortuous metal fuse line | |
| JPH11224900A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| CN1254941A (zh) | 改善熔丝熔断工艺窗口的熔丝布局 | |
| JP3287293B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| US20030109125A1 (en) | Fuse structure for a semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| KR101062820B1 (ko) | 반도체 장치의 퓨즈 및 그 제조방법 | |
| US20050205965A1 (en) | Semiconductor device having a fuse including an aluminum layer | |
| JPH09172087A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2004111420A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR100605608B1 (ko) | 반도체 메모리 장치 및 그 제조방법 | |
| JP2003037164A (ja) | 半導体装置 | |
| CN100390952C (zh) | 切断熔丝结构的方法 | |
| JPH058579B2 (ja) | ||
| KR100703837B1 (ko) | 반도체 메모리 장치의 제조방법 | |
| US6310396B1 (en) | Semiconductor circuit apparatus and method for fabricating the semiconductor circuit apparatus | |
| US20080308901A1 (en) | Integrated circuit having a thin passivation layer that facilitates laser programming, and applications thereof | |
| JPH02186660A (ja) | 多層配線半導体装置 | |
| JP2003273220A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050201 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070927 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071023 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071221 |
|
| 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: 20080212 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080213 |
|
| 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: 20110222 Year of fee payment: 3 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110222 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110222 Year of fee payment: 3 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110222 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120222 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130222 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140222 Year of fee payment: 6 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |