JPH0311660A - ヒューズ溶断型ｐｒｏｍ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、プログラムやデータなどを外部から書き込
んで用いるヒユーズ溶断型ＰＲＯＭに関する。

（Ｌ、ｌ従来の技術 −ｉに、ヒユーズ溶断型ＰＲＯＭは、そのセル構造が簡
単であり、製造が容易であることから安価なＰＲＯＭと
して、従来よりマイクロコンピュータにおけるプログラ
ムメモリなどに多用されている。

従来のヒユーズ溶断型ＰＲＯＭは、マトリックスの各交
点に能動素子とヒユーズ部が設りられ、アドレスライン
および出力ラインの選択によって所定の能動素子がオン
状態となり、その能動素子に接続されているヒユーズ部
が溶断することによって情報が書き込まれるように構成
されている。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 ところが、従来のヒユーズ溶断型ＰＲＯＭにおいては次
に述べる問題点があった。

従来のヒユーズ溶断型ＰＲＯＭにおいてヒユーズ部には
ニクロム系などの低融点金属またはポリシリコンが用い
られ、これらの材料からなるヒユーズが、能動素子に対
する配線ラインの途中に設けられる。前者は真空蒸着お
よびウェットエツチングにより、また後者はＣＶＤ法お
よびドライエツチングによりヒユーズ部が形成される。

いずれの場合でも、例えばバイポーラトランジスタの製
造工程に比較して、ヒユーズ部形成のための工程が必要
である。

そこで、工程数を削・滅する目的で、能動素子に対する
配線の途中に細線部を設けることによって、配線自体を
ヒユーズ部として用いることも考えられるが、配線に用
いられるアルミニュームの融点は５００℃と比較的高温
であり、この熱により表面に保護膜として被覆されてい
るポリイミド膜が変質し、リークするという新たな問題
が生じるまた、従来のヒユーズ溶断型ＰＲＯＭでは、選
択されたヒユーズの飛び散りがたが問題となり、溶断が
不完全であれば完全な書き込みが行われない。

さらに、これらのヒユーズ材料は高抵抗であるため溶断
部と非溶断部との抵抗値差が小さく、ノイズマージンを
広くとることができないという問題もあった。

この発明の目的は、ヒユーズ部に低融点金属やポリシリ
コンなどを用いることなく、しかも）専断特性を向上さ
せたヒユーズ溶断型Ｆ　ＲＯＭを提供することにある。

（ｄ１課題を解決するための手段 この発明は、能動素子とヒユーズ部を７トリソクスの各
交点に設けてなるヒユーズ溶断型ＰＲＯＭにおいて、 能動素子に対するＡβ配線途中に細線部を設けることに
より、その細線部をヒユーズ部とするとともに、前記細
線部の上部にシリコーンゴム層を形成したことを特徴と
している。

（０１作用 この発明のヒユーズ溶断型ＰＲＯＭにおいては、能動素
子に対する配線途中に細線部が設けられていて、この細
線部の上部にシリコーンゴム層が形成されている。従っ
てヒユーズ部の形成されているＡｌ配線パターンに一定
値を超える電流が通電されたとき、細線部がジュール熱
により集中的に発熱し、溶断する。このとき上部に被覆
されているシリコーンゴム層がＡｊ２配線の溶融を妨げ
ず、溶断により形成されるＡＡ配線ギヤツブ間の放電を
防止する消弧剤として作用する。

能動素子に対するＡｊ２配線の細線部はＡｎ配線のバク
ーン形成時に作成することができるため、ヒユーズ部形
成のための特別な工程が不要となる。また、ヒユーズ部
の溶断が確実であるため、書き込み時の信頼性が高い。

しかもヒユーズ部の非溶断部は低抵抗であるため、ノイ
ズマージンの広いヒユーズ溶断型ＰＲＯＭを得ることが
できる。

ｉｆ）実施例 この発明の実施例であるヒユーズ溶断型ＰＲＯＭのセル
構成を第１図および第２図に示す。第１図は平面図、第
２図は１つのセル部分の断面図である。

第１図において３ａ、３ｂはアドレスライン、４ａ、４
ｂは電源（Ｖｃｃ）ライン、５ａ、５ｂは出力ラインで
ある。アドレスライン３ａ、３ｂなどと出力ライン５ａ
、５ｂなどによってマトリックスを構成し、その各交点
に能動素子であるトランジスタ２を設けている。図中Ｂ
、Ｅ、Ｃはそれぞれベース、エミッタ、コレクタのコン
タクト部を示している。すなわち各トランジスタのベー
スをアドレスラインに接続し、エミ・７タを出力ライン
に接続し、コレクタを電源ラインに接続している。各ト
ランジスタのエミッタと出力ライン５ａ、５ｂなどとの
配線途中には楔状の活部からなるヒユーズ部１を設けて
いる。

第２図において１１はエピタキシャル成長によるＮ型層
（コレクタ領域）、１３はＰ型領域（ベース拡散領域）
、１４はＮ型領域（エミッタ拡散領域）である。また、
１５は界面保護膜としての絶縁膜（ＳｉＯ□）、３はベ
ース電極およびアドレスライン、４はコレクタ領域およ
び電源ライン、６はエミッタ電極、１６は窒化シリコン
膜からなる層間絶縁膜、さらに１７はシリコーンゴム層
である。

第１図および第２図に示した構造を有するヒユーズ溶断
型ＰＲＯＭは次のようにして製造することができる。

（１）第２図に示すように、先ず所定の領域にトランジ
スタを形成する。

（２）ベース領域とコレクタ領域にコンタクトパターン
を形成し、Ａｌ真空蒸着を行い、さらにフォトリソグラ
フィによりアドレスライン３および電源ライン４の配線
パターンを形成する。

（３１ＣＶ　Ｄ法などにより窒化シリコン膜による層間
絶縁膜１６を形成する。

（４）エミッタ領域に開口部を形成し、２層目のＡｌ真
空蒸着を行い、さらにフォトリソグラフィによりエミッ
タ電極６および出力ライン５（第１図参照）の配線パタ
ーンを形成する。その際、第１図に示したように、エミ
ッタ電極６と出力ライン５の配線途中に楔状の活部から
なるヒユーズ部１を形成する。

以上の工程によってウェハプロセスを完了し、その後、
ウェハからチップを切断分離し、例えばリードフレーム
にチップをマウンティングし、さらにワイヤボンディン
グする。その後、チップ表面にシリコーンゴムをポツテ
ィングすることにより、第２図に示したように表面にシ
リコーンゴム層１７を形成する。その後、樹脂封止を行
って完成品とする。

第３図はこの発明の実施例に係るヒユーズ溶断型ＰＲＯ
Ｍの回路図である。図においてＱｌｌＱ１２．Ｑ２１．
Ｑ２２などはそれぞれマトリックスの交点に設けたＮＰ
Ｎ型トランジスタ、Ｆｌｌ、Ｆ１２．Ｆ２１．Ｆ２２は
それぞれトランジスタのエミッタと出力ライン間に設け
たヒユーズである。このような構成で例えばアドレスラ
イン２と出力ライン１が同時に選択されたとき、ヒユー
ズＦ２１は過電流パルスにより溶断し、開放状態となる
。その際、第１図に示したように、ヒユーズ部の楔状活
部がジュール熱により集中的に発熱し、溶融する。その
際、溶融した部分が表面張力によって丸まろうとするた
め、Ａｎ配線の楔状活部でＡｌ配線が溶断されることに
なる。このときシリコーンゴム層１７は弾力性および柔
軟性があるため、溶融したＡｌ配線の表面張力による収
縮作用を妨げることがない。シリコーンゴム自体は耐熱
性が高く、電気的に安定であるため、Ａｌ配線の溶断に
より変質することがなく、リークなども生じない。

なお、実施例ではポツティングによりチップ表面にシリ
コーンゴム層を形成する例であったが、第２層のＡｅ配
線パターン形成後、シリコーンゴムをスピンコードし、
さらにボンデイングパソド部に開口部を形成することに
よって、ウェハプロセスにおいてシリコーンゴム層を形
成することも可能である。

＋ｇ）発明の効果 この発明によれば、低融点金属やポリシリコンなどを用
いないで、能動素子に対するＡｌ配線自体によってヒユ
ーズ部を形成したため、ヒユーズ部形成のための特別な
工程を必要とせず、製造コストが抑えられる。

また、Ａｌ配線の細線部の上部にシリコーンゴム層が形
成されているため、溶断時の消弧作用により安定した溶
断特性が得られ、書き込み時の信頼性が向上する。

さらに、非溶断部のヒユーズ部は低抵抗であるため、ノ
イズマージンの広いＰＲＯＭを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の実施例に係るヒユーズ
溶断型ＰＲＯＭの主要部の平面図および断面図、第３図
は同ヒユーズ溶断型ＰＲＯＭの主要部の回路構成を示す
図である。 １−ヒユーズ部、 ２−能動素子（トランジスタ）、 ３−ベース電極およびアドレスライン、４−コレクタ電
極および電源ライン、 ５−出力ライン、 ６−エミッタ電極、 １７−シリコーンゴム層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）能動素子とヒューズ部をマトリックスの各交点に
   設けてなるヒューズ溶断型ＰＲＯＭにおいて、 能動素子に対するＡｌ配線途中に細線部を設けることに
   より、その細線部をヒューズ部とするとともに、前記細
   線部の上部にシリコーンゴム層を形成したことを特徴と
   するヒューズ溶断型ＰＲＯＭ。