JPH06244285A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】エネルギービームのエネルギーをより効率的に
利用することにより、半導体集積回路素子を構成する冗
長回路に接続する冗長用ヒューズを、より低いエネルギ
ーのエネルギービームで、確実に溶断可能とする。 【構成】配線に接続されエネルギービームにて溶断する
ことにより冗長回路を電気的に活性化し不良の生じた回
路を不活性化する冗長用ヒューズ１を備えた半導体装置
であって、冗長用ヒューズ１が、両側に位置する非溶断
部１ｂと、エネルギービームの照射領域である非溶断部
１ｂの間に連設されその幅を非溶断部１ｂの幅よりも大
きく設定した溶断部１ａとからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置、特にＤＲＡＭ（Ｄｙ
ｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｓｅｓｓ Ｍｅｍｏ
ｙ）等のメモリは、高集積化が進み、それと共に製造工
程が高度化・複雑化している。一般に集積度が増すにつ
れて半導体回路素子の製造歩留りは低下するため、回路
素子にある程度の不良が生じてもそれを救済できるよう
に冗長回路を設けることが常識となっている。不良の生
じた回路から冗長回路への切り替えには、冗長用ヒュー
ズが用いられている。即ち、冗長用ヒューズが断線して
いない場合は、正規の回路が働き、断線した場合は冗長
回路が働くようにする。冗長用ヒューズは、一般にＹＡ
Ｇレーザ等のエネルギービームを収束照射することによ
り溶断させるが、この場合、なるべく低エネルギーにて
確実に溶断することが必要である。

【０００３】以下図面を参照しながら、上記した従来の
半導体装置の一例について説明する。図４は従来の半導
体装置の上面模式図を示すものである。図４において、
５１は冗長用ヒューズであり、多結晶シリコンあるいは
多結晶シリコンと金属シリサイドからなるポリサイド等
で形成され、その幅は１μｍ程度である。５２はアルミ
ニウム等からなる配線であり、コンタクト穴５３を介し
て冗長用ヒューズ５１と接続される。コンタクト穴５３
は、冗長用ヒューズ５１と配線５２との間に設けられた
絶縁膜に形成されている。５４は冗長用ヒューズ５１を
溶断するためのレーザ光の照射領域を表わしたものであ
り、直径３μｍ程度の円状である。

【０００４】以上のように構成された半導体装置につい
て、以下その動作について説明する。ＹＡＧレーザ等の
レーザ光をレンズで集束し、冗長用ヒューズ５１に照射
する。この時、冗長用ヒューズ５１のうち、レーザ光の
照射領域５４と重なった部分が熱せられ、溶断する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、照射領域５４と冗長用ヒューズ５１との
重複する領域が４０％程度しかないため、照射したレー
ザ光のエネルギーのうち実効的に半分以下しか利用され
ず、逆に言えば、溶断に使用されるエネルギーの倍以上
のエネルギーでレーザ光を照射しなければならないとい
う問題点を有していた。

【０００６】したがって、この発明の目的は、上記問題
点に鑑み、エネルギービームのエネルギーをより効率的
に利用することにより、冗長用ヒューズを、より低いエ
ネルギーのエネルギービームで、確実に溶断可能とする
半導体装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の半導体装置
は、冗長用ヒューズが、両側に位置する非溶断部と、エ
ネルギービームの照射領域である非溶断部の間に連設さ
れその幅を非溶断部の幅よりも大きく設定した溶断部と
からなるものである。請求項２の半導体装置は、冗長用
ヒューズが、エネルギービームの照射領域である中央部
に位置する溶断部と、この溶断部の両端に連設され周囲
より熱抵抗の高い領域を一部に設けた非溶断部とからな
るものである。

【０００８】

【作用】請求項１の構成によれば、溶断部の幅を非溶断
部の幅よりも大きく設定したので、エネルギービームの
照射領域における溶断部の占める面積の割合が従来に比
べて大きくなる。このため、エネルギービームのエネル
ギーを効率的に冗長用ヒューズの溶断作用に利用するこ
とができる。

【０００９】請求項２の構成によれば、非溶断部に熱抵
抗の高い領域を一部に設けたので、溶断部で発生した熱
の逃げを小さくすることができる。このため、エネルギ
ービームのエネルギーを効率的に冗長用ヒューズの溶断
作用に利用することができる。

【００１０】

【実施例】この発明の第１の実施例を図１に基づいて説
明する。図１は第１の実施例の半導体装置の上面模式図
を示し、１は不良の生じた回路から冗長回路への切り替
えに用いられる冗長用ヒューズである。この冗長用ヒュ
ーズ１は、溶断部１ａと非溶断部１ｂとからなり、多結
晶シリコンもしくは多結晶シリコンと金属シリサイドと
からなるポリサイド、あるいはアルミニウム等で形成さ
れる。溶断部１ａは、エネルギービーム（例えばＹＡＧ
レーザ等のレーザ光）の照射領域４と重複するように両
側の非溶断部１ｂ，１ｂの間に連設され、その幅は非溶
断部１ｂの幅よりも大きく設定してある。具体的には、
非溶断部１ｂの幅は１μｍ程度であるが、一方、溶断部
１ａの大きさは、溶断可能でかつレーザ光の照射領域４
の面積に近い大きさ、例えば、レーザ光の照射領域４を
直径３μｍの円とすると、溶断部１ａの面積はその約６
０％程度、例えば一辺２μｍの正方形にする。２はアル
ミニウム等からなる配線である。この配線２と冗長用ヒ
ューズ１の間に設けられた絶縁膜にコンタクト穴３が形
成され、このコンタクト穴３を介して配線２が冗長用ヒ
ューズ１に接続される。

【００１１】以上のように構成された半導体装置につい
て、その動作を説明する。冗長用ヒューズ１を溶断すべ
くレーザ光を冗長用ヒューズ１の溶断部１ａに向け照射
する。このとき照射領域４と溶断部１ａとの重複する面
積の割合が従来に比べ大きくなり、レーザ光のエネルギ
ーを従来より有効に利用することができる。

【００１２】以上のようにこの実施例によれば、冗長用
ヒューズ１の溶断部１ａを溶断可能でかつレーザ光の照
射領域４の面積にできる限り近くし、照射領域４と溶断
部１ａとの重なりを従来より大きくすることにより、レ
ーザ光のエネルギーを効率的に冗長用ヒューズ１の溶断
作用に利用することが可能である。その結果、従来と同
じレーザ光のエネルギーの場合、より確実に溶断するこ
とができ、さらには、レーザ光のエネルギーを従来より
低下することも可能となる。さらに、溶断部１ａの周囲
に照射されて下層へ洩れるレーザ光の量が従来より減少
するため、冗長用ヒューズ１の下層に存在する素子もし
くは基板への熱的ダメージを低減できる効果も合わせ持
つ。

【００１３】この発明の第２の実施例を図２に基づいて
説明する。図２は第２の実施例の半導体装置の上面模式
図を示し、図１と同一部材については同一符号を付して
ある。この半導体装置の冗長用ヒューズ５は、中央部に
位置する溶断部５ａと、この溶断部５ａの両端に連設さ
れ周囲より熱抵抗の高い領域６を一部に設けた非溶断部
５ｂとからなる。すなわち、溶断部５ａの両端に連続し
てつながる領域６の幅を周囲の幅より小さくすることに
より熱抵抗を高くしている。ここで、溶断部５ａと、領
域６を除く非溶断部５ｂの幅を１μｍ程度とし、領域６
の幅を0.5 μｍ程度とする。その他の構成は、第１の実
施例と同様である。

【００１４】以上のように構成された半導体装置につい
て、以下その動作を説明する。冗長用ヒューズ１を溶断
すべくレーザ光を冗長用ヒューズ１の溶断部５ａに向け
照射する。このとき照射領域４と重なった溶断部５ａで
発生した熱は、溶断部５ａの両端から、さらに領域６へ
と伝搬するが、領域６の幅が溶断部５ａに比べ半分程度
なため、従来のように幅が一律な冗長用ヒューズの場合
に比べ熱抵抗が高く、溶断部５ａで発生した熱の逃げが
小さくなる。従って、冗長用ヒューズ１は従来より溶断
が容易になる。

【００１５】以上のようにこの実施例によれば、冗長用
ヒューズ１の溶断部５ａの両端に幅の狭い領域６を設け
ることにより、溶断部５ａで発生した熱の逃げを小さく
し、レーザ光のエネルギーを効率的に冗長用ヒューズ１
の溶断作用に利用することが可能であり、従来と同じレ
ーザ光のエネルギーの場合、より確実に溶断することが
でき、さらにはまた、レーザ光のエネルギーを従来より
低下することも可能となる。その上、熱の伝搬量を従来
より低減する結果、熱が冗長用ヒューズ１と配線２に接
続する回路素子に及ぼす悪影響を低減する効果も合せ持
つ。

【００１６】図３はこの発明の第３の実施例の半導体装
置の上面模式図である。この半導体装置の冗長用ヒュー
ズ５は、第２の実施例と同様に、中央部に位置する溶断
部５ａと、この溶断部５ａの両端に連設され周囲より熱
抵抗の高い領域６を一部に設けた非溶断部５ｂとからな
る。第２の実施例と異なる点は、スリット７を設けるこ
とによりその領域６の熱抵抗の高くてしいる。例えば、
スリット７の大きさを、短辺0.6 μｍ、長辺１μｍ程度
とする。これにより、領域６が幅0.2 μｍ程度の２本の
線となり、周囲に比べて熱抵抗が高くなる。その他の構
成効果は、第２の実施例と同様である。

【００１７】なお、第１の実施例と第２の実施例と、あ
るいは、第１の実施例と第３の実施例とを組み合わせて
実施してもよい。この場合、それぞれを単独で行う場合
に比べ、一層効果を持たせることができる。また、第１
の実施例では溶断部となる部分１ａを正方形としたが、
多角形あるいは円状にしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】請求項１の半導体装置によれば、溶断部
の幅を非溶断部の幅よりも大きく設定したので、エネル
ギービームの照射領域における溶断部の占める面積の割
合が従来に比べて大きくなる。このため、エネルギービ
ームのエネルギーを効率的に冗長用ヒューズの溶断作用
に利用することが可能である。その結果、従来と同じエ
ネルギービームのエネルギーの場合、より確実にかつ容
易に溶断することができ、さらには、エネルギービーム
のエネルギーを従来より低下することも可能となる。ま
た、溶断部の周囲に照射されて下層へ洩れるエネルギー
ビームの量が従来より減少するため、冗長用ヒューズの
下層に存在する素子もしくは基板への熱的ダメージを低
減できる効果も合わせ持ち、さらには、熱の伝搬量を従
来より低減できるため、熱が冗長用ヒューズと配線に接
続する回路素子に及ぼす悪影響を低減する効果も合せ持
つ。

【００１９】請求項２の半導体装置によれば、非溶断部
に熱抵抗の高い領域を一部に設けたので、溶断部で発生
した熱の逃げを小さくすることができる。これにより請
求項１の半導体装置と同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の半導体装置の上面模
式図である。

【図２】この発明の第２の実施例の半導体装置の上面模
式図である。

【図３】この発明の第３の実施例の半導体装置の上面模
式図である。

【図４】従来例の半導体装置の上面模式図である。

【符号の説明】

１，５ 冗長用ヒューズ １ａ，５ａ 溶断部 １ｂ，５ｂ 非溶断部 ２ 配線 ４ エネルギービームの照射領域 ６ 熱抵抗の高い領域 ７ スリット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配線に接続されエネルギービームにて溶
   断することにより冗長回路を電気的に活性化し不良の生
   じた回路を不活性化する冗長用ヒューズを備えた半導体
   装置であって、前記冗長用ヒューズが、両側に位置する
   非溶断部と、前記エネルギービームの照射領域である前
   記非溶断部の間に連設されその幅を前記非溶断部の幅よ
   りも大きく設定した溶断部とからなる半導体装置。
2. 【請求項２】 配線に接続されエネルギービームにて溶
   断することにより冗長回路を電気的に活性化し不良の生
   じた回路を不活性化する冗長用ヒューズを備えた半導体
   装置であって、前記冗長用ヒューズが、前記エネルギー
   ビームの照射領域である中央部に位置する溶断部と、こ
   の溶断部の両端に連設され周囲より熱抵抗の高い領域を
   一部に設けた非溶断部とからなる半導体装置。
3. 【請求項３】 熱抵抗の高い領域が幅を小さくした領域
   である請求項２記載の半導体装置。
4. 【請求項４】 熱抵抗の高い領域がスリットを設けた領
   域である請求項２記載の半導体装置。