JPH1117016A - Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same

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JPH1117016A
JPH1117016A JP9169219A JP16921997A JPH1117016A JP H1117016 A JPH1117016 A JP H1117016A JP 9169219 A JP9169219 A JP 9169219A JP 16921997 A JP16921997 A JP 16921997A JP H1117016 A JPH1117016 A JP H1117016A
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JP
Japan
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fuse
passivation film
bit
opening
circuit device
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JP9169219A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Nakamura
正行 中村
Kazuhiko Kajitani
一彦 梶谷
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Dram (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冗長救済に用いられるヒューズの面積を小さ
くし、かつ冗長効率を大幅に向上する。 【解決手段】 DRAMの不良ビットを冗長ビットに置
き換えて救済する冗長回路に、半導体素子などを保護す
るパッシベーション膜に窓を開け、該パッシベーション
膜の形成後に救済を行う開口ヒューズと、最上配線層に
形成し、パッシベーション膜の形成前に救済を行う非開
口ヒューズの2種類を設ける。そして、プローブテスト
を行い、メモリの不良ビットを検出し、非開口ヒューズ
を用いて不良ビットの救済を行う。その後、最上層に形
成される保護膜であるパッシベーション膜を形成し、再
びプローブ検査を行い、パッシベーション膜の形成時の
熱処理などによって劣化した不良ビットを検出し、開口
ヒューズの切断を行い、不良ビットの救済を行う。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To reduce the area of a fuse used for redundancy relief and greatly improve redundancy efficiency. SOLUTION: A window is opened in a passivation film for protecting a semiconductor element or the like in a redundant circuit for replacing a defective bit of a DRAM with a redundant bit and rescuing, and an opening fuse for relieving after forming the passivation film, and an uppermost wiring layer. Two types of non-opening fuses are formed to perform relief before forming the passivation film. Then, a probe test is performed to detect a defective bit in the memory, and the defective bit is relieved by using a non-opening fuse. After that, a passivation film, which is a protective film formed on the uppermost layer, is formed, a probe test is performed again, a defective bit that has deteriorated due to heat treatment during the formation of the passivation film is detected, and an open fuse is cut. Do the relief.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置およびその製造方法に関し、特に、冗長回路の救済歩
留まりの向上に適用して有効な技術に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a technique effective when applied to an improvement in the yield of a redundant circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明者が検討したところによれば、D
RAM(Dynamic Random Access Memory) などのメモリ
では、メモリ素子において製造工程で作られる欠陥を救
済する冗長回路が設けられている。
2. Description of the Related Art According to studies made by the present inventor, D
2. Description of the Related Art A memory such as a RAM (Dynamic Random Access Memory) is provided with a redundant circuit for relieving a defect created in a manufacturing process in a memory element.

【0003】この冗長回路は、メモリ配列中に欠陥の行
または列あるいはメモリセルが存在した場合、スペアの
行や列を何本か用意しておき、欠陥部分に相当するアド
レス信号が入ったとき、代わりにスペアの行や列を選択
し、欠陥を含みながらも良品として使用することができ
るものである。
When a defective row or column or a memory cell is present in a memory array, this redundant circuit prepares some spare rows or columns and prepares an address signal corresponding to the defective portion. Alternatively, a spare row or column can be selected and used as a good product while containing defects.

【0004】そして、冗長回路は、たとえば、レーザな
どによってヒューズを切断し、半導体チップによってラ
ンダムに発生する欠陥個所に対応するアドレスをスペア
部分に割つけることにより選択を行っている。
[0004] The redundant circuit is selected by cutting a fuse using, for example, a laser or the like, and allocating an address corresponding to a defective portion randomly generated by the semiconductor chip to a spare portion.

【0005】また、この冗長回路の選択に用いられるヒ
ューズは、最上配線層に形成を行うことによってヒュー
ズ面積を小さくし、半導体素子などを外部雰囲気や機械
的な衝撃などから保護するパッシベーション膜の形成前
に救済を行う、いわゆる、非開口ヒューズと、前述した
パッシベーション膜に窓を開け、該パッシベーション膜
の形成後に救済を行う、いわゆる、非開口ヒューズのい
ずれかが用いられている。
Further, the fuse used for selecting the redundant circuit is formed in the uppermost wiring layer to reduce the fuse area, and to form a passivation film for protecting the semiconductor element and the like from the external atmosphere and mechanical shock. Either a so-called non-opening fuse that performs relief before, or a so-called non-opening fuse that opens a window in the above-described passivation film and performs relief after forming the passivation film is used.

【0006】なお、この種の半導体装置について詳しく
述べてある例としては、昭和62年2月10日、株式会
社培風館発行、香山晋(編)、「超高速ディジタル・デ
バイス・シリーズ 超高速MOSデバイス」P329〜
P331があり、この文献には、MOSメモリの冗長回
路技術について記載されている。
[0006] As an example describing this type of semiconductor device in detail, refer to Susumu Kayama (ed.), Published by Baifukan Co., Ltd. on February 10, 1987, "Ultra High Speed Digital Device Series, Ultra High Speed MOS Device". "P329 ~
P331, which describes a redundant circuit technology of a MOS memory.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な冗長回路技術に用いられるヒューズでは、次のような
問題点があることが本発明者により見い出された。
However, the present inventors have found that the fuses used in the above-described redundant circuit technology have the following problems.

【0008】すなわち、非開口ヒューズでは、パッシベ
ーション膜の形成工程における熱処理の影響などにより
不良ビットが出現した場合、その後に行われるプローブ
検査において不良ビットを検出してもその不良ビットを
救済できないという問題がある。
That is, in the case of a non-opening fuse, if a defective bit appears due to the influence of heat treatment in the passivation film forming step, the defective bit cannot be remedied even if the defective bit is detected in a subsequent probe test. There is.

【0009】また、開口ヒューズにおいては、パッシベ
ーション膜に窓が開けられているので、アクティブ領域
へ可動イオン汚染物や水分などが入り込むのを防止する
ために配線層およびそのコンタクト層によってヒューズ
を隔離するガードリングが形成されており、レイアウト
面積が大きくなってしまい、救済効率が低下してしまう
という問題がある。
In the open fuse, since the window is opened in the passivation film, the fuse is isolated by a wiring layer and its contact layer in order to prevent mobile ionic contaminants and moisture from entering the active region. There is a problem that the guard ring is formed, the layout area becomes large, and the relief efficiency is reduced.

【0010】本発明の目的は、冗長救済に用いられるヒ
ューズの面積を小さくし、かつ冗長効率を大幅に向上す
ることのできる半導体集積回路装置およびその製造方法
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device capable of reducing the area of a fuse used for redundancy repair and greatly improving redundancy efficiency, and a method of manufacturing the same.

【0011】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0013】すなわち、本発明の半導体集積回路装置
は、切断することにより不良ビットを冗長ビットに置換
するヒューズが、最終パッシベーション膜の形成後に切
断が行われる第1のヒューズと、最終パッシベーション
膜の形成前に切断が行われる第2のヒューズとよりなる
ものである。
That is, in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the fuse for replacing the defective bit with the redundant bit by cutting is formed by the first fuse which is cut after the formation of the final passivation film, and the formation of the final passivation film. And a second fuse which is cut before.

【0014】また、本発明の半導体集積回路装置は、前
記第1のヒューズが、当該第1のヒューズが位置する最
終パッシベーション膜の一部に開口が形成された開口ヒ
ューズよりなり、前記第2のヒューズが、最終パッシベ
ーション膜で被膜された非開口ヒューズよりなりもので
ある。
Further, in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the first fuse comprises an open fuse having an opening formed in a part of a final passivation film where the first fuse is located, and The fuse consists of a non-open fuse coated with a final passivation film.

【0015】それらにより、最終パッシベーション膜の
形成前の救済に用いられる開口ヒューズと、最終パッシ
ベーション膜の形成前の救済に用いられる非開口ヒュー
ズを半導体集積回路装置に設けることにより、それらヒ
ューズのレイアウト面積を増加させることなく、救済効
率を向上することができる。
By providing an open fuse used for relief before the formation of the final passivation film and a non-open fuse used for relief before the formation of the final passivation film in the semiconductor integrated circuit device, the layout area of these fuses is increased. The relief efficiency can be improved without increasing the cost.

【0016】さらに、本発明の半導体集積回路装置の製
造方法は、最終パッシベーション膜の形成前にメモリセ
ルの電気的特性を検査するメモリセル試験を行う第1の
試験工程と、その第1の試験工程により検出された不良
ビットを開口ヒューズを切断することにより冗長ビット
に置換し、ビット救済を行う第1のビット救済工程と、
該第1のビット救済工程の後に最終パッシベーション膜
を形成する工程と、最終パッシベーション膜が形成され
た後にメモリセルの電気的特性を検査するメモリセル試
験を行う第2の試験工程と、その第2の試験工程によっ
て検出された不良ビットを非開口ヒューズを切断するこ
とによって冗長ビットに置換し、ビット救済を行う第2
のビット救済工程とを有するものである。
Further, in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, a first test step of performing a memory cell test for inspecting electrical characteristics of a memory cell before forming a final passivation film, and the first test A first bit rescue step of replacing a defective bit detected in the step with a redundant bit by cutting an open fuse and performing bit rescue;
A step of forming a final passivation film after the first bit rescue step, a second test step of performing a memory cell test for inspecting electrical characteristics of the memory cell after the final passivation film is formed, and a second test step The defective bit detected in the test step is replaced with the redundant bit by cutting the non-open fuse, and the second bit relief is performed.
Bit relief process.

【0017】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、前記開口ヒューズおよび前記非開口ヒューズの
切断をレーザビームまたは収束イオンビームを照射する
ことにより行うものである。
In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the opening fuse and the non-opening fuse are cut by irradiating a laser beam or a focused ion beam.

【0018】それらにより、最終パッシベーション膜の
形成前および形成後の両方において不良ビットの救済を
行うことができるので、冗長回路による救済効率を向上
することができる。
Thus, the defective bit can be relieved both before and after the formation of the final passivation film, so that the relieving efficiency by the redundant circuit can be improved.

【0019】以上のことにより、製品となる半導体集積
回路装置の歩留まりを大幅に向上することができる。
As described above, the yield of the semiconductor integrated circuit device as a product can be greatly improved.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0021】図1は、本発明の一実施の形態によるメモ
リのブロック図、図2は、本発明の一実施の形態による
メモリの半導体チップにおけるレイアウトの説明図、図
3は、本発明の一実施の形態によるメモリに設けられた
開口ヒューズの説明図、図4は、図3のA−A’線断面
の説明図、図5は、本発明の一実施の形態によるメモリ
に設けられた非開口ヒューズの説明図、図6は、図5の
A−A’線断面の説明図、図7は、本発明の一実施の形
態による不良ビットの救済工程のフローチャートであ
る。
FIG. 1 is a block diagram of a memory according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a layout in a semiconductor chip of the memory according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is an explanatory view of an open fuse provided in the memory according to the embodiment, FIG. 4 is an explanatory view of a cross section taken along line AA ′ of FIG. 3, and FIG. FIG. 6 is an explanatory view of a cross section taken along line AA ′ of FIG. 5, and FIG. 7 is a flowchart of a defective bit relieving process according to one embodiment of the present invention.

【0022】本実施の形態において、DRAMであるメ
モリ(半導体集積回路装置)1は、記憶の最小単位であ
るメモリセルが規則正しくアレイ状に並べられてメモリ
マット2が設けられている。
In this embodiment, a memory (semiconductor integrated circuit device) 1 which is a DRAM is provided with a memory mat 2 in which memory cells, which are the minimum units of storage, are regularly arranged in an array.

【0023】また、メモリ1には、メモリマット2の
内、ロー(行)方向のワード線を選択するローデコーダ
3ならびに該ローデコーダ3の出力を受けてワード線に
選択パルス電圧を与えるロードライバ4が設けられてい
る。
The memory 1 also includes a row decoder 3 for selecting a word line in a row (row) direction in the memory mat 2 and a row driver for receiving the output of the row decoder 3 and applying a selection pulse voltage to the word line. 4 are provided.

【0024】さらに、メモリ1は、メモリマット2の
内、カラム(列)方向のビット線を選択するカラムデコ
ーダ5および該カラムデコーダ5の出力を受けてビット
線に選択パルス電圧を与えるカラムドライバ6が設けら
れている。また、メモリ1には、メモリマット2のセル
読み出し信号を増幅するセンスアンプ7が設けられてい
る。
The memory 1 further includes a column decoder 5 for selecting a bit line in a column (column) direction in the memory mat 2 and a column driver 6 for receiving the output of the column decoder 5 and applying a selection pulse voltage to the bit line. Is provided. Further, the memory 1 is provided with a sense amplifier 7 for amplifying a cell read signal of the memory mat 2.

【0025】次に、メモリ1は、ロー方向のアドレス信
号が入力され、それぞれの内部アドレス信号を発生させ
てローデコーダ3に出力するローアドレスバッファ8が
設けられている。
Next, the memory 1 is provided with a row address buffer 8 to which a row direction address signal is input, generates respective internal address signals, and outputs the generated internal address signals to the row decoder 3.

【0026】また、メモリ1には、カラム方向のアドレ
ス信号が入力され、それぞれの内部アドレス信号を発生
させてカラムデコーダ5に出力するカラムアドレスバッ
ファ9が設けられている。
The memory 1 is provided with a column address buffer 9 for receiving an address signal in the column direction, generating an internal address signal, and outputting the generated internal address signal to the column decoder 5.

【0027】さらに、メモリ1は、入力データを所定の
タイミングにより取り込むデータ入力バッファ10およ
び出力データを所定のタイミングによって出力するデー
タ出力バッファ11が設けられている。
Further, the memory 1 is provided with a data input buffer 10 for receiving input data at a predetermined timing and a data output buffer 11 for outputting output data at a predetermined timing.

【0028】また、メモリ1には、データ入力バッファ
10、データ出力バッファ11により入出力されるデー
タの制御を行う入出力制御回路12が設けられており、
この入出力制御回路12を介してセンスアンプ7とデー
タ入力バッファ10、データ出力バッファ11のデータ
のやり取りが行われるようになっている。
The memory 1 is provided with an input / output control circuit 12 for controlling data input / output by the data input buffer 10 and the data output buffer 11.
Data is exchanged between the sense amplifier 7 and the data input buffer 10 and the data output buffer 11 via the input / output control circuit 12.

【0029】さらに、メモリ1は、メモリセルまたはメ
モリラインをスペアの行や列すなわち、冗長ワード線な
らびに冗長ビット線を任意のヒューズを切断することに
より選択し、冗長ビットに置き換えて救済する冗長回路
13が設けられている。また、メモリ1における冗長回
路13のヒューズは、後述する開口ヒューズと非開口ヒ
ューズの2種類が設けられている。
Further, the memory 1 selects a memory cell or a memory line as a spare row or column, that is, a redundant word line and a redundant bit line by cutting arbitrary fuses, and replaces the redundant word line and the redundant bit line with redundant bits to replace the redundant circuit. 13 are provided. Further, the fuses of the redundant circuit 13 in the memory 1 are provided with two types of an open fuse and a non-open fuse described later.

【0030】そして、これらローデコーダ3、ロードラ
イバ4、カラムデコーダ5、カラムドライバ6、センス
アンプ7、ローアドレスバッファ8、カラムアドレスバ
ッファ9、データ入力バッファ10、データ出力バッフ
ァ11、入出力制御回路12および冗長回路13によ
り、周辺回路SCが構成されている。
The row decoder 3, row driver 4, column decoder 5, column driver 6, sense amplifier 7, row address buffer 8, column address buffer 9, data input buffer 10, data output buffer 11, input / output control circuit Peripheral circuit SC is configured by 12 and redundant circuit 13.

【0031】次に、メモリ1の半導体チップCHにおけ
るレイアウトについて説明する。
Next, a layout of the memory 1 in the semiconductor chip CH will be described.

【0032】まず、単結晶シリコンなどの半導体ウエハ
上に半導体素子が形成された半導体チップCHは、図2
に示すように、半導体チップCHの周辺部にメモリマッ
ト2が分割して設けられている。
First, a semiconductor chip CH in which semiconductor elements are formed on a semiconductor wafer of single crystal silicon or the like is shown in FIG.
As shown in FIG. 7, a memory mat 2 is provided in a peripheral portion of a semiconductor chip CH in a divided manner.

【0033】また、そのメモリアレイ2の中央部におけ
る縦方向の位置には、周辺回路SC(点線で示した部
分)が形成されている。そして、この周辺回路SCが形
成されているエリアの中央部近傍に冗長回路13(ハッ
チング部分)が形成されている。なお、図2におけるハ
ッチングは、冗長回路13が形成されたエリアを示すも
のであり、断面を示すものではない。
A peripheral circuit SC (portion indicated by a dotted line) is formed at a vertical position in the center of the memory array 2. A redundant circuit 13 (hatched portion) is formed near the center of the area where the peripheral circuit SC is formed. The hatching in FIG. 2 indicates an area where the redundant circuit 13 is formed, and does not indicate a cross section.

【0034】さらに、冗長回路13が形成されているエ
リアには、可動イオン汚染物や耐湿性など信頼度の点か
ら該冗長回路13のエリアにレイアウトされる制約を受
ける開口ヒューズが設けられている。一方、非開口ヒュ
ーズは、半導体チップCHの最上層に形成されるパッシ
ベーション膜により保護されるので、レイアウト上の制
約はなく、たとえば、メモリマット2内などに配置され
ることが可能となる。
Further, in the area where the redundant circuit 13 is formed, an open fuse which is restricted in layout in the area of the redundant circuit 13 in terms of reliability such as movable ion contaminants and moisture resistance is provided. . On the other hand, the non-opening fuse is protected by the passivation film formed on the uppermost layer of the semiconductor chip CH, so that there is no restriction on the layout, and it can be arranged, for example, in the memory mat 2 or the like.

【0035】次に、メモリ1に形成された開口ヒューズ
(第1のヒューズ)KFについて、図3、図4を用いて
説明する。
Next, the opening fuse (first fuse) KF formed in the memory 1 will be described with reference to FIGS.

【0036】なお、図4においては、最上層のパッシベ
ーション膜以外の絶縁膜を図示していない。
In FIG. 4, an insulating film other than the uppermost passivation film is not shown.

【0037】まず、開口ヒューズKFは、ビット救済時
に切断されるヒューズ素子F1が、第2層のアルミニウ
ム配線などの配線M2により形成されており、タングス
テンからなるスルーホールTH1を介して同じく第3層
のアルミニウム配線層である配線M3と電気的に接続さ
れている。
First, in the open fuse KF, a fuse element F1 to be cut at the time of bit rescue is formed by a wiring M2 such as an aluminum wiring of a second layer, and the fuse element F1 is also formed through a through hole TH1 made of tungsten. Is electrically connected to the wiring M3, which is the aluminum wiring layer.

【0038】また、開口ヒューズKFは、ヒューズ素子
F1を囲うようにして配線M3、配線M2、その配線M
3と配線M2を電気的に接続する、たとえば、タングス
テンからなるスルーホールTH2ならびに配線M2、第
1層のタングステン配線からなる配線M1、その配線M
2と配線M1を電気的に接続する、同じくタングステン
のスルーホールTH3とからなるガードリングGRによ
り構成されている。
The opening fuse KF is connected to the wiring M3, the wiring M2, and the wiring M so as to surround the fuse element F1.
3 and wiring M2, for example, through-hole TH2 and wiring M2 made of tungsten, wiring M1 made of tungsten wiring in the first layer, and wiring M
2 and a guard ring GR electrically connecting the wiring M1 and also formed of a through hole TH3 made of tungsten.

【0039】また、このガードリングGRは、コンタク
トホールCを介して、半導体基板上に形成されたグラン
ド電位である半導体領域SRと電気的に接続されてい
る。
The guard ring GR is electrically connected via a contact hole C to a semiconductor region SR which is a ground potential formed on a semiconductor substrate.

【0040】そして、配線M3が形成された最上配線層
の上方には、最上層のパッシベーション膜(最終パッシ
ベーション膜)PCが形成されているが、ヒューズ素子
F1が位置する領域には、窓、すなわち、パッシベーシ
ョン膜PCが形成されていないヒューズ開口部(図4、
点線により示した領域)が設けられている。
The uppermost passivation film (final passivation film) PC is formed above the uppermost wiring layer on which the wiring M3 is formed. In the region where the fuse element F1 is located, a window, that is, a window is formed. , The fuse opening where the passivation film PC is not formed (FIG. 4,
A region indicated by a dotted line) is provided.

【0041】よって、パッシベーション膜PCを形成し
た最終的なプローブ検査を行った後でも、ヒューズの切
断が可能となり、不良ビットの救済を行うことができ
る。
Therefore, even after the final probe test in which the passivation film PC is formed, the fuse can be cut, and defective bits can be relieved.

【0042】また、このヒューズ開口部においては、ヒ
ューズ素子F1の上部の絶縁膜が他の部分よりも薄く形
成されており、レーザによるヒューズ素子F1の切断を
容易に行えるようになっている。
In the fuse opening, the insulating film on the fuse element F1 is formed thinner than the other part, so that the fuse element F1 can be easily cut by the laser.

【0043】次に、同じくメモリ1に形成された非開口
ヒューズ(第2のヒューズ)NFについて、図5、図6
を用いて説明する。
Next, the non-opening fuse (second fuse) NF similarly formed in the memory 1 will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.

【0044】なお、図6においても、最上層のパッシベ
ーション膜以外の絶縁膜を図示していない。
FIG. 6 does not show any insulating film other than the uppermost passivation film.

【0045】非開口ヒューズNFは、ビット救済時に切
断されるヒューズ素子F2が、最上配線層である第3層
のアルミニウム配線からなる配線M3により形成されて
いる。
In the non-opening fuse NF, a fuse element F2 to be cut at the time of bit rescue is formed by a wiring M3 made of a third layer aluminum wiring which is the uppermost wiring layer.

【0046】また、ヒューズ素子F2において、図6の
点線により示した領域は、前述したヒューズ素子F1と
同様に、ヒューズ素子F2の上部の絶縁膜が他の部分よ
りも薄く形成されており、レーザによるヒューズ素子F
2の切断を容易に行えるようになっている。
In the fuse element F2, in the region indicated by the dotted line in FIG. 6, the insulating film on the fuse element F2 is formed thinner than the other parts, similarly to the fuse element F1 described above. Fuse element F
2 can be easily cut.

【0047】さらに、ヒューズ素子F2の上方には、図
6に示すように、最上層のパッシベーション膜PCが形
成されるので、パッシベーション膜PCの形成後にはヒ
ューズ素子F2の切断は行えないことになるが、前述し
たガードリングGRが不要となり、かつヒューズ素子F
2の配置間隔がレーザ照射のスポット径だけでよいの
で、非開口ヒューズNFを用いることによりレイアウト
面積を大幅に少なくすることができる。
Furthermore, since the uppermost passivation film PC is formed above the fuse element F2 as shown in FIG. 6, the fuse element F2 cannot be cut after the passivation film PC is formed. However, the guard ring GR described above becomes unnecessary, and the fuse element F
Since the arrangement interval of 2 only needs to be the spot diameter of laser irradiation, the layout area can be significantly reduced by using the non-open fuse NF.

【0048】次に、メモリ1におけるビット救済の工程
を図7のフローチャートを用いて説明する。
Next, a bit rescue process in the memory 1 will be described with reference to a flowchart of FIG.

【0049】まず、半導体ウエハ上に半導体素子や配線
層が形成され、最上配線層の上部に配線層を保護する絶
縁膜が形成されると(ステップS101)、各々の半導
体チップにおける電子回路やメモリセルなどの電気的特
性の検査を行うプローブテストを行う(ステップS10
2)。そして、このプローブ検査により、メモリセルに
おけるリードライトテストならびにリフレッシュ特性の
テストを行い、不良ビットを検出する。
First, when a semiconductor element and a wiring layer are formed on a semiconductor wafer and an insulating film for protecting the wiring layer is formed above the uppermost wiring layer (step S101), an electronic circuit or a memory in each semiconductor chip is formed. A probe test for inspecting electrical characteristics of a cell or the like is performed (step S10).
2). Then, by this probe inspection, a read / write test and a refresh characteristic test on the memory cell are performed to detect a defective bit.

【0050】次に、ステップS102の工程により検出
された欠陥の不良ビットを救済するために、非開口ヒュ
ーズNK(図5、図6)を用いて、すなわち、救済を行
うビットに対応する非開口ヒューズNKを、たとえば、
レーザビームを照射することによって切断し、不良ビッ
トの救済を行う(ステップS103)。
Next, in order to rescue the defective bit of the defect detected in the step S102, the non-open fuse NK (FIGS. 5 and 6) is used, that is, the non-open fuse corresponding to the bit to be relieved is used. Fuse NK, for example,
Cutting is performed by irradiating a laser beam, and a defective bit is relieved (step S103).

【0051】ここで、非開口ヒューズNKは、前述した
ようにガードリングGRが不要となり、かつヒューズ素
子F2の配置間隔を小さくできるので、たとえば、20
00ビット程度の救済が行える数が、メモリマット2内
などに形成されている。
Here, the non-opening fuse NK does not require the guard ring GR as described above and can reduce the interval between the fuse elements F2.
The number of reliefs of about 00 bits are formed in the memory mat 2 or the like.

【0052】そして、ステップS103の工程後、最上
層に形成される保護膜であるパッシベーション膜PCを
形成し(ステップS104)、再び、プローブ検査を行
う(ステップS105)。
After the step S103, a passivation film PC, which is a protective film formed on the uppermost layer, is formed (step S104), and a probe test is performed again (step S105).

【0053】このプローブ検査において、再度、リフレ
ッシュ特性のテストを行い、ステップS104の工程で
行われる熱処理などによってリフレッシュ特性の劣化し
たビット、いわゆる、落ちこぼれビットを検出し、前述
したようにパッシベーション膜PCを形成した後に、た
とえば、レーザビームを照射することによって開口ヒュ
ーズKF(図3、図4)の切断を行い、不良ビットの救
済を行う(ステップS106)。
In this probe inspection, a refresh characteristic test is performed again to detect a bit whose refresh characteristic has been degraded by heat treatment or the like performed in the step S104, that is, a so-called drop-out bit, and as described above, the passivation film PC is removed. After the formation, the opening fuse KF (FIGS. 3 and 4) is cut by, for example, irradiating a laser beam to remedy a defective bit (step S106).

【0054】ここで、ステップS106の処理において
救済されるビットは少数でありので、たとえば、20ビ
ット程度の救済が行える数の開口ヒューズKFが可動イ
オン汚染物や耐湿性など信頼度の点から該冗長回路13
のエリアに設けられている。
Here, since the number of bits rescued in the process of step S106 is small, for example, the number of open fuses KF capable of relieving about 20 bits is reduced in terms of reliability such as movable ion contamination and moisture resistance. Redundant circuit 13
Area.

【0055】それにより、本実施の形態では、開口ヒュ
ーズKFならびに非開口ヒューズNFをメモリ1に設
け、救済ビットの多い、パッシベーション膜PCの形成
前のプローブ検査においては非開口ヒューズNFを用
い、救済ビットの少ないパッシベーション膜形PC成後
のプローブ検査の場合には開口ヒューズKFを用いてビ
ット救済を行うことにより、少ない面積で冗長効率を大
幅に向上することのできる。
Thus, in the present embodiment, the opening fuse KF and the non-opening fuse NF are provided in the memory 1, and the non-opening fuse NF is used in the probe inspection before the formation of the passivation film PC, which has many relief bits. In the case of a probe test after forming a passivation film type PC having a small number of bits, the redundancy efficiency can be greatly improved with a small area by performing the bit rescue using the open fuse KF.

【0056】また、パッシベーション膜PC形成後の落
ちこぼれビットの救済を行うことができるので、メモリ
1のリフレッシュ性能を向上することができる。
Further, since the relieved bit can be relieved after the formation of the passivation film PC, the refresh performance of the memory 1 can be improved.

【0057】さらに、パッシベーション膜PCの形成前
のビットおよびパッシベーション膜PC形成後の落ちこ
ぼれビットの両方を救済することができるので、製品と
なるメモリ1の歩留まりを向上することができる。
Furthermore, both the bit before the formation of the passivation film PC and the drop-out bit after the formation of the passivation film PC can be relieved, so that the yield of the memory 1 as a product can be improved.

【0058】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the invention. However, the invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, it can be changed.

【0059】たとえば、前記実施の形態では、非開口ヒ
ューズおよび開口ヒューズをレーザビームを照射するこ
とによって切断していたが、これらヒューズの切断はレ
ーザビームの照射以外でもよく、収束イオンビームなど
を用いてヒューズを切断するようにしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the non-open fuse and the open fuse are cut by irradiating a laser beam. However, the cutting of these fuses may be performed by means other than laser beam irradiation, such as by using a focused ion beam. Alternatively, the fuse may be blown.

【0060】また、通常配線ではヒューズが切れた状態
とし、ビット救済時にヒューズを収束イオンビーム装置
を用いてパターンニングを行い、ヒューズを電気的に接
続するようにしてもよい。
The fuse may be blown in the normal wiring, and the fuse may be patterned by using a convergent ion beam device at the time of bit rescue, and the fuse may be electrically connected.

【0061】[0061]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0062】(1)本発明によれば、最終パッシベーシ
ョン膜の形成前のビット救済に用いられる開口ヒューズ
と、最終パッシベーション膜の形成前のビット救済に用
いられる非開口ヒューズを半導体集積回路装置に設ける
ことにより、それらヒューズのレイアウト面積を増加さ
せることなく、救済効率を向上することができる。
(1) According to the present invention, an open fuse used for bit rescue before forming a final passivation film and a non-opening fuse used for bit rescue before forming a final passivation film are provided in a semiconductor integrated circuit device. Thus, the relief efficiency can be improved without increasing the layout area of those fuses.

【0063】(2)また、本発明では、最終パッシベー
ション膜の形成前および形成後の両方において不良ビッ
トの救済を行うことができるので、冗長回路による救済
効率を向上することができる。
(2) According to the present invention, the defective bit can be relieved both before and after the formation of the final passivation film, so that the relieving efficiency by the redundant circuit can be improved.

【0064】(3)さらに、本発明においては、上記
(1),(2)により、製品となる半導体集積回路装置
の歩留まりを大幅に向上することができる。
(3) Further, in the present invention, the yield of the semiconductor integrated circuit device as a product can be greatly improved by the above (1) and (2).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態によるメモリのブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram of a memory according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態によるメモリの半導体チ
ップにおけるレイアウトの説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a layout in a semiconductor chip of a memory according to one embodiment of the present invention;

【図3】本発明の一実施の形態によるメモリに設けられ
た開口ヒューズの説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an opening fuse provided in a memory according to one embodiment of the present invention;

【図4】図3のA−A’線断面の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a cross section taken along line A-A ′ of FIG. 3;

【図5】本発明の一実施の形態によるメモリに設けられ
た非開口ヒューズの説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a non-open fuse provided in the memory according to the embodiment of the present invention;

【図6】図5のA−A’線断面の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a cross section taken along line A-A ′ of FIG. 5;

【図7】本発明の一実施の形態による不良ビットの救済
工程のフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart of a repair process of a defective bit according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メモリ(半導体集積回路装置) 2 メモリマット 3 ローデコーダ 4 ロードライバ 5 カラムデコーダ 6 カラムドライバ 7 センスアンプ 8 ローアドレスバッファ 9 カラムアドレスバッファ 10 データ入力バッファ 11 データ出力バッファ 12 入出力制御回路 13 冗長回路 SC 周辺回路 CH 半導体チップ KF 開口ヒューズ(第1のヒューズ) F1 ヒューズ素子 GR ガードリング NF 非開口ヒューズ(第2のヒューズ) F2 ヒューズ素子 M1 配線 M2 配線 M3 配線 TH1〜TH3 スルーホール C コンタクトホール SR 半導体領域 PC パッシベーション膜(最終パッシベーション膜) Reference Signs List 1 memory (semiconductor integrated circuit device) 2 memory mat 3 row decoder 4 row driver 5 column decoder 6 column driver 7 sense amplifier 8 row address buffer 9 column address buffer 10 data input buffer 11 data output buffer 12 input / output control circuit 13 redundancy circuit SC Peripheral Circuit CH Semiconductor Chip KF Open Fuse (First Fuse) F1 Fuse Element GR Guard Ring NF Non-Aperture Fuse (Second Fuse) F2 Fuse Element M1 Wiring M2 Wiring M3 Wiring TH1-TH3 Through Hole C Contact Hole SR Semiconductor Area PC Passivation film (final passivation film)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 冗長ビットを有し、ヒューズを切断する
ことにより不良ビットを前記冗長ビットに置換する冗長
回路が設けられた半導体集積回路装置であって、前記ヒ
ューズが、最終パッシベーション膜の形成後に切断が行
われる第1のヒューズと、最終パッシベーション膜の形
成前に切断が行われる第2のヒューズとよりなることを
特徴とする特徴とする半導体集積回路装置。
1. A semiconductor integrated circuit device provided with a redundant circuit having a redundant bit and replacing a defective bit with the redundant bit by cutting a fuse, wherein the fuse is formed after a final passivation film is formed. A semiconductor integrated circuit device comprising: a first fuse to be cut; and a second fuse to be cut before forming a final passivation film.
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記第1のヒューズが、前記第1のヒューズの位
置する最終パッシベーション膜の一部に開口が形成され
た開口ヒューズよりなり、前記第2のヒューズが、最終
パッシベーション膜で被膜された非開口ヒューズよりな
りことを特徴とする半導体集積回路装置。
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said first fuse comprises an open fuse in which an opening is formed in a part of a final passivation film in which said first fuse is located. 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the second fuse is a non-opening fuse coated with a final passivation film.
【請求項3】 最終パッシベーション膜の形成前にメモ
リセルの電気的特性を検査するメモリセル試験を行う第
1の試験工程と、前記第1の試験工程により検出された
不良ビットを開口ヒューズを切断することにより冗長ビ
ットに置換し、ビット救済を行う第1のビット救済工程
と、前記第1のビット救済工程の後に最終パッシベーシ
ョン膜を形成する工程と、最終パッシベーション膜が形
成された後にメモリセルの電気的特性を検査するメモリ
セル試験を行う第2の試験工程と、前記第2の試験工程
によって検出された不良ビットを非開口ヒューズを切断
することにより冗長ビットに置換し、ビット救済を行う
第2のビット救済工程とを有することを特徴とする半導
体集積回路装置の製造方法。
3. A first test step of performing a memory cell test for inspecting electrical characteristics of a memory cell before forming a final passivation film, and cutting a defective bit detected in the first test step into an open fuse. A first bit rescue step of replacing the bit with a redundant bit to perform bit rescue, a step of forming a final passivation film after the first bit rescue step, and a step of forming a memory cell after the final passivation film is formed. A second test step of performing a memory cell test for inspecting electrical characteristics; and a second step of replacing a defective bit detected in the second test step with a redundant bit by cutting a non-opening fuse to perform bit relief. 2. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
【請求項4】 請求項3記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記開口ヒューズおよび前記非開口ヒ
ューズの切断を、レーザビームまたは収束イオンビーム
を照射することにより行うことを特徴とする半導体集積
回路装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein said opening fuse and said non-opening fuse are cut by irradiating a laser beam or a focused ion beam. A method for manufacturing a circuit device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100399493B1 (en) * 1999-07-27 2003-09-26 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 Mixed fuse technologies
CN102543201A (en) * 2010-12-22 2012-07-04 拉碧斯半导体株式会社 Semiconductor storage device

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