JPS58219748A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS58219748A
JPS58219748A JP57102831A JP10283182A JPS58219748A JP S58219748 A JPS58219748 A JP S58219748A JP 57102831 A JP57102831 A JP 57102831A JP 10283182 A JP10283182 A JP 10283182A JP S58219748 A JPS58219748 A JP S58219748A
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、集光性のよい半導体装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
周知の如く、半導体メモリの高密度化や大規模化に伴っ
て生ずる歩留ルの低下を補りため、主回路の他に該主回
路を救済する□冗長(Redun−danl )回路を
組込む、レダンダ、ンシイ技術が知られている。かかる
冗長回路を備えた半導体装置としては、従来第1図(a
) 、 (b)に示すものが知られている。図中1はp
型半導体基板である。
この基板1表面に主回路、及び主回路に対応する予備回
路に夫々接続するn生型の拡散層21 。
2!が形成されている。前記基板1上には、拡散層’1
e2嘗の一部に対応する部分に開孔部3.3を有する絶
縁膜4が被覆されている。・さらに絶縁膜4上の一部忙
は、前記拡散層21 。
2mと開孔部3,3を介して接続するn生型多結晶シリ
コンヒユーズ5が形成されている。このような構造の半
導体装置において、主回路が正常な動作するときは、前
記ヒユーズ5を拡散層21v2Mに結線した状態で使用
するが、不良を確認したときは、通常、ノ臂ワーが0.
02μJ/Am2以上のレーデビームをレーデ装置に付
属の光学レンズによシ集光して前記ヒユーズ5の細部6
に照射し、拡散層21,2.の電気的切断を行なうこと
によル冗長回路を作動させて半導体装置の不良を救済す
る。
〔背景技術の問題点〕 しかしながら、前述した構造の半導体装置においては、
主回路が不良の際、0.02μJ/15m2以上の単位
面積出シのノヮーの大きいレーザビームをレーデ装置に
付属の光学レンズにより集光してヒユーズ5に照射し、
溶断をしなければならない。従りて、溶断すべきヒユー
ズが多数存在する場合、その都度、レーザ装置のレンズ
の焦点をヒユーズに位置合わせしてレーザビームの照射
を行なわなければならず、作業性が悪かった。また、こ
れを改善するためにはヒユーズ幅3μ、レーブス/、)
径5〜6μmで誤差土工μmの高精密、高精度の位置決
め機構を用いる手段が考えられるが、コスト高をもたら
す欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、特別な高精
度の位置決め機構を有したV−ザ装置を用いることなく
、エネルギビームを容易に目的とする位置に集光照射で
きる半導体装置を提供することを目的とするものである
〔発明の概要〕
本発明は、複数の拡散層のうち所定の2つの拡散層を含
む半導体基板上に絶縁膜を介して設けられた導電体膜上
に直接もしくは光透過性の絶縁層を介して光透過性のレ
ンズを設けることによって、光を前記導電体膜へ容易に
集束させて咳導電体膜の局部的溶断を容易にさせ、前記
2つの拡散層間の分離を図ったことを骨羊とするもので
ある。
〔発明の実施例〕
本発明の1実施例である半導体装置をその製造方法を併
記しつつ、第2図(−)〜(C)に基づいて説明する。
〔1〕  まず、常法によりp型半導体基板10表面−
にn生型の拡散層21 y2m を形成し、これら拡散
層21v2Mを含む基板1上に拡散層21゜2重の一部
分に対応する部分に開孔部3,3を有する絶縁膜4を被
覆した後、前記絶縁膜4上&C11J記拡散層21*j
mと開孔部3,3を介して接続する導電体膜としてのn
+型多結晶シリコンヒユーズ5を形成した。つづいて、
この多結晶シリコンヒユーズ5を含む絶縁膜4全面に厚
さ2μmの光透過性の8102層7、同厚で屈折率1以
上の光透過性のリン添加8102膜8を順次形成した(
第2図(、)図示)。
〔11〕  次に、前記リン添加s to2膜8を写真
蝕該法により、前記多結−晶シリコンヒューズ5Itc
対応する部分のみ上部から見た形状が直径4μmの円形
のリン添加B102膜から々る柱状ノ等ターン9とした
(第2図(b)図示)、つづいて、N2雰囲気で前記柱
状ノ母ターン9を1000℃、20分熱処理して該柱状
パターン9を溶融、流動させ光透過性の半球状のレンズ
(屈折率1以上)10を形成した(第2図(c)図示)
、なお、前記レンズ10の屈折率が1未満の場合、ヒユ
ーズ5に局部的に光を集束することができない。
前述の如く形成される半導体装置は、2つの拡散層11
m2雪を含む半導体基板1上に絶縁膜4を介して設けら
れた多結晶シリコンヒユーズ5上に、光透過性の5to
z層7を介して光透過性の半球状のレンズ10を設けた
構造となっている。
しかして、前述した構造の半導体装置によれば、多結晶
シリコンヒユーズ5上に光透過性の5lo2[7を介し
て光透過性の半球状のレンズ1θが設けられているため
、上部から該レンズ5を通過する光に対し通常のレンズ
と同様な働きをして下部に位置するヒユーズ5に光を集
束する。その結果、主回路が不良になってヒユーズ5を
局部的に溶断する際、従来より単位面積当シ低ハワー(
約0.007μVμm2)でかつレーザスポット径が大
きい(直径約20μm)レーザビームをレンズ10上か
ら照射するだけでヒユーズ5に高パワーのレーザビーム
を照射することができた。前記レーザビームのパワーは
従来の約1/3であり、スポット径は約3倍である。従
って、従来に比ベレーザビームのヒユーズ5の周辺素子
に与える熱的影響を軽減できるとともに、レーザスポッ
ト径を大きくすることができるため位置合せ精度の余裕
度を大きくすることができる。位置合せ精度について具
体重連べれば、ヒユーズ幅2μmル−プスポット径20
μmのとき位置合せ精度は約±8μm以下ですむ。この
精度は従来(±1μm)に対し、約8倍の余裕ができる
ことを意味する。
なお、前述した第2図(c)図示の冗長回路を有した半
導体装置の考え方は、例えば第3図図示のPROM素子
を有した半導体装置にも同様に適用できる。第3図図示
の半導体装置は、表面にn十型ソース、ドレイン領域1
1.12を有するp型の半導体基板13上に、ソース、
ドレイン領域11.12及び一部の基板部分13′に対
応する部分に第1の開孔部14を翁する素子分離用の第
1の絶縁膜15を設け、前記基板部分13′上に5to
2膜からなる第1ゲート16、リン添加多結晶シリコン
膜からなる浮遊ゲート17.5to2膜からなる第2ゲ
ート16!及びリン添加多結晶シリコン膜からなるコン
トロールゲート18で構成されるゲート部を設け、この
ゲート部などを含む基板13上にソース、ドレイン領域
11.12の一部に対応する部分に第2の開孔部19.
19を有する第2の絶縁膜20を設け、この第2の絶縁
膜20上に第2の開孔部19.19を介して前記ソース
、ドレイン領域11.12に接続するAt配線21..
21.を夫々分離して設け、こハらAt配線211,2
1zを含む第2の絶縁膜20上に光透過性の5lo2層
22を設け、この5lo2層22上の前記ゲート部に対
応する位置に光透過性の半球状のレンズ23が設けられ
た構造となっている。かかる構造の半導体装置は、コン
トロールゲート18を高電位、基板13を低電位として
電位差を与えることにより浮遊ゲート17に負電荷を注
入し、しきい値電圧を変化することにより記憶機能を有
する。そして、一旦注入された負電荷を放出する(記憶
を消去する)には、夕1部から紫外線を浮遊ゲート17
に直接あるいはその周辺に照射することに行なうが、従
来(レンズ23を用いない場合)、記憶の消去に約10
〜20分かかったのに対し、第3図図示の半導体装置に
よれば、レンズ23が設けられているため、従来の約1
/2〜1/3時間で記憶消去できた。
上記実施例では、レンズの材質としてリン添加5102
膜を用いたが、これに限らず、他の不純物例えばポロン
を添加した5to2膜、単なる5to2膜、レジスト膜
、有a拐刺膜を用いてもよい。
まだ、レンズの形状は半球状に限らず、楕円球状でもよ
い。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く本発明によれば、従来の如く特別力高
精密、高精度の位置決め機構を有したレーザ装置を用い
ることなく、容易にエネルギビームを目的とする位置に
照射することができるとともに、周辺素子への熱的影響
の少々い冗長回路を有する半導体装置等の半導体装置を
提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(−)は従来の半導体装置の断面図、第1図(b
)は第1図(、)の平面図、第2図(a)〜(C)は本
発明の1実施例である半導体装置を製造工程順に示す断
面図、第3図はPROM素子を有する半導体装置の断面
図である。 1・・・p型半導体基板、2g+22・・・n十型拡散
層、4・・・絶縁膜、5・・・n+型多結晶シリコンヒ
ユーズ(導電体膜)、7・・・光透過性のS 102層
(絶縁層)、8・・・光透過性のリン添加5i02層、
9・・・柱状ツヤターン、10・・・光透過性のレンズ
。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 (a) ら (b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、表面に複数の拡散層を有する半導体基板と、これら
    拡散層を含む基板上に被覆され、該拡散層の一部を露出
    させる開孔部を有する絶縁膜と、この絶縁膜上に設けら
    れ前記拡散層のうち所定の2つの拡散層に開孔部を介し
    て接続される導電体膜と、この導電体膜上に直接もしく
    は透過性の絶縁層を介して設けられたレンズとを具備し
    、前記導電体膜に前記レンズを通してエネルギビームを
    照射して該導電体膜を局部的に溶断することにょシ前記
    2つの拡散層を断線可能な構造にしたことを特徴とする
    半導体装置。 2、 レンズの材質が、5i02膜、不純物添加510
    2膜、レジスト膜、有機材料膜のうちいずれか1つから
    なることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導
    体装置。 3、 レンズの形状が、半球状もしくは楕円球状である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装
    M。 4、 レンズの屈折率が1以上であることを特徴とする
    特許請求の′範囲第1項記載の半導体装置。 5、 エネルギビームが、レーザビームであることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置。
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