DE19903208C2 - Halbleitervorrichtung mit einer korrosionsbeständigen Sicherung und Halbleitervorrichtung mit einer Spannungserfassungseinheit bzw. Spannungsanlegeeinheit an eine Sicherung - Google Patents

Halbleitervorrichtung mit einer korrosionsbeständigen Sicherung und Halbleitervorrichtung mit einer Spannungserfassungseinheit bzw. Spannungsanlegeeinheit an eine Sicherung

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleitervor­ richtung mit einer Korrosionsbeständigen Sicherung und eine Halbleitervorrichtung mit einer Spannungserfassungseinheit bzw. Spannungsanlegeeinheit an eine Sicherung.
Ein Beispiel einer der Anmelderin bekannten Halbleitervorrich­ tung wird beschrieben. In einer Halbleiterspeichervorrichtung mit einer Mehrzahl von Speicherzellen auf einem Halbleiter­ substrat sind beispielsweise zusätzlich zu ursprünglich erfor­ derlichen regulären Speicherzellen Ersatzspeicherzellen in diesem Speicherzellenbereich gebildet. Wenn eine bestimmte Speicherzelle nicht als eine Speicherzelle arbeitet, weil bei­ spielsweise ein Fremdteilchen an dem Halbleitersubstrat anhaf­ tet, wird während eines Feststellungsprozesses der Halbleiter­ vorrichtung diese fehlerhafte Speicherzelle durch eine Ersatz­ speicherzelle ersetzt. Um diese Arbeitsweise zu erreichen, ist ein Schaltkreis auf dem Halbleitersubstrat gebildet.
Eine fehlerhafte Speicherzelle wird durch ein Prüfgerät wäh­ rend des Herstellungsprozesses der Halbleitervorrichtung er­ faßt. Zum Ersetzen der erfaßten fehlerhaften Speicherzelle mit einer Ersatzspeicherzelle wird ein Programmieren des Schalt­ kreises ausgeführt durch Durchbrennen einer Sicherung zum Pro­ grammieren einer redundanten Schaltung (im folgenden einfach bezeichnet als "Sicherung"), welche sich in dem Schaltkreis befindet, durch einen Laserstrahl. Wenn die Adresse der feh­ lerhaften Speicherzelle ausgewählt wird, schaltet der program­ mierte Schaltkreis, um die Ersatzspeicherzelle auszuwählen.
Fig. 8 und 9 zeigen entsprechend eine Schnittansicht und eine Draufsicht in der Nähe der Sicherung in dem Schaltkreis. Es wird auf Fig. 8 und 9 Bezug genommen; auf einem Silizium­ substrat 101 ist eine Siliziumoxidschicht 102 gebildet, so daß sie einen Schalttransistor (nicht gezeigt) und so weiter be­ deckt, welcher in dem Speicherzellenbereich gebildet ist. Auf der Siliziumoxidschicht 102 ist eine BPSG (Boro-Phosphor- Silikat-Glas)-Schicht 103 derart gebildet, daß sie beispiels­ weise einen Kondensator und eine Bit-Leitung (keines von bei­ den ist gezeigt) in dem Speicherzellenbereich bedeckt. Auf der BPSG-Schicht 103 ist eine Metallverbindung 104 aus beispiels­ weise Aluminium mit einer Sicherung 104a gebildet. Eine Sili­ ziumoxidschicht 105 ist auf der BPSG-Schicht 103 derart gebil­ det, daß sie die Metallverbindung 104 bedeckt. Ferner ist auf der Siliziumoxidschicht 105 eine Passivierschicht 106 bei­ spielsweise aus einer Siliziumnitritschicht gebildet. Ein Be­ reich um die Sicherung der der Anmelderin bekannten Halblei­ tervorrichtung ist auf diese Weise aufgebaut.
Wie oben erwähnt wird eine bestimmte Sicherung durch einen La­ serstrahl während des Herstellungsprozesses durchgebrannt, insbesondere in dem Laserabgleichprozess, um eine fehlerhafte Speicherzelle mit einer Ersatzspeicherzelle zu ersetzen. Die mit der Siliziumoxidschicht 105 bedeckte Sicherung wird mit einem Laserstrahl bestrahlt. Dann wird die Sicherung verflüs­ sigt, verdampft und explodiert. Als eine Folge brennt eine Si­ cherung 104a wie in Fig. 10 gezeigt, durch. In dem Abschnitt der durchgebrannten Sicherung erreicht ein durch die Explosion erzeugtes Loch 107 die BPSG-Schicht 103.
Die der Anmelderin bekannte Halbleitervorrichtung mit einer Metallsicherung hatte ein Problem wie folgt. Nachdem die Si­ cherung durch den Laserstrahl durchgebrannt ist, wird der Ein­ tritt von Feuchtigkeit in den durchgebrannten Abschnitt durch Bedecken des durchgebrannten Abschnittes mit einer Siliziumni­ tritschicht, einer Polyimidschicht oder mit dergleichen ver­ hindert. In diesem Fall jedoch muß die Siliziumnitritschicht oder dergleichen erneut auf einer Oberfläche eines Wafers nach dem Durchbrennen der Sicherung gebildet werden.
Andererseits korrodiert, falls der durchgebrannte Abschnitt der Sicherung nicht mit beispielsweise der Siliziumnitrit­ schicht bedeckt ist, die Feuchtigkeit, welche von dem durchge­ brannten Abschnitt eintritt, einen Endabschnitt der durchge­ brannten Sicherung. Insbesondere weil die Sicherung auf einer BPSG-Schicht 103 gebildet ist, wie in Fig. 10 gezeigt ist, reagiert in der BPSG-Schicht 103 enthaltener Phosphor mit Feuchtigkeit und bildet leicht Phosphorsäure (H3PO4). Die auf diese Weise erzeugte Phosphorsäure beschleunigt manchmal die Korrosion der durchgebrannten Sicherung, welche aus Aluminium gebildet ist. Daher schreitet eine Korrosion 108 von den En­ dabschnitt der Sicherung voran, wodurch die Zuverlässigkeit der Metallverbindung verschlechtert wird.
Aus der JP 61-22650 (A) ist eine Halbleitervorrichtung bekannt mit einer Sicherung, die bei einem Fehler in einer Hauptschal­ tung zusammen mit einer ersten und einer zweiten BPSG-Schicht und einer SiO2-Schicht geschmolzen wird.
In der JP 60-84835 (A) ist eine Halbleitervorrichtung beschrie­ ben mit einer Sicherung auf einer Zwischenschichtisolierschicht. Durch Bestrahlen mit Laser in einer Oxidatmosphäre wird die Si­ cherung, die aus Aluminium besteht, in Aluminiumoxid umgewan­ delt.
Aus der JP 9-298244 (A) ist eine Halbleitervorrichtung bekannt mit einer Sicherung, die auf einem Vorsprung einer Isolier­ schicht angeordnet ist. Darüber ist eine oberflächengeglättete BPSG-Schicht und eine zweite Isolierschicht angeordnet. Dadurch wird die Schichtdicke der Sicherung auf einen für das Durchbren­ nen der Sicherung geeigneten Wert gesetzt.
Aus der JP 1-133333 (A) ist eine Halbleitervorrichtung bekannt mit einer Überwachungsschaltung mit einem Sicherungsteil, der so weit wie möglich in derselben Bedingung wie die Sicherungsteile einer speziellen Schaltung gebildet ist, und einer Redundanz­ schaltung innerhalb desselben Chips. Damit kann die Erfassung von Fehlern, die durch Schmelzen eines Sicherungsteils erzeugt werden, vereinfacht werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Halbleiter­ vorrichtung zu erhalten, mit einer hochzuverlässigen Metallver­ bindung durch Unterdrücken der Korrosion der Sicherung.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Halbleitervorrichtung mit einer korrosionsbeständigen Sicherung nach Anspruch 1 oder eine Halbleitervorrichtung mit einer Spannungserfassungseinheit bzw. Spannungsanlegeeinheit an eine Sicherung nach Anspruch 5.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen an­ gegeben.
Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung weist eine Halbleitervorrichtung ein Halbleitersubstrat, eine erste Iso­ lierschicht, eine Sicherung, eine zweite Isolierschicht und eine Schutzschicht auf. Das Halbleitersubstrat hat eine Hauptoberfläche. Die erste Isolierschicht welche auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats gebildet ist, weist einen vorgeschriebenen Dotierstoff auf, welche eine Verbindung durch Reaktion mit Feuchtigkeit bildet. Die Sicherung, welche auf der ersten Isolierschicht gebildet ist, ist aus Metall ge­ bildet. Die zweite Isolierschicht, welche derart gebildet ist, daß sie die Sicherung bedeckt, weist nicht den vorgeschriebe­ nen Dotierstoff auf. Die Schutzschicht, welche zwischen der Isolierschicht und der Sicherung angeordnet ist, weist nicht den vorgeschriebenen Dotierstoff auf und verhindert, daß das in dem Bereich des Sicherungsdurchbrennens gebildete Loch die erste Isolierschicht erreicht.
In dieser Struktur ist die Schutzschicht zwischen der ersten Isolierschicht und der Sicherung gebildet. Daher wird verhin­ dert, daß das in dem Bereich des Sicherungsdurchbrennens ge­ bildete Loch die erste Isolierschicht erreicht, wodurch die Korrosion der Metallsicherung, welche durch ein durch die Re­ aktion mit Feuchtigkeit gebildetes Oxid induziert wird, ver­ hindert werden kann. Zusätzlich kann, da die Sicherung mit der zweiten Isolierschicht bedeckt ist, welche nicht den vorge­ schriebenen Dotierstoff aufweist, die Bildung des Oxids durch die Reaktion mit Feuchtigkeit verhindert werden, was weiter die Korrosion der Sicherung verhindert. Als eine Folge wird die Zuverlässigkeit der Verbindung der Halbleitervorrichtung mit der Sicherung verbessert.
Die Schutzschicht weist vorzugsweise eine dritte Isolier­ schicht auf, welche nicht den vorgeschriebenen Dotierstoff aufweist. Die Dicke der dritten Isolierschicht ist wünschens­ werterweise gleich oder größer als 1 µm. Dann kann auf effek­ tive Weise verhindert werden, daß das in dem Bereich des Si­ cherungsdurchbrennens gebildete Loch die erste Isolierschicht erreicht.
Weiter vorzugsweise ist eine zusätzliche Metallverbindung in einer von der Verbindung mit der Sicherung verschiedenen Schicht enthalten und die Schutzschicht weist eine Metall­ schicht auf, welche zu der selben Zeit mit der zusätzlichen Metallverbindung gebildet ist und nicht elektrisch mit der zu­ sätzlichen Metallverbindung verbunden ist.
In diesem Fall kann die Schutzsicht aus derselben Schicht zu derselben Zeit mit der zusätzlichen Metallverbindung ohne ei­ nen zusätzlichen Prozeßschritt gebildet werden. Zusätzlich kann verhindert werden, daß das in dem Bereich des Sicherungs­ durchbrennens gebildete Loch die erste Isolierschicht er­ reicht, durch die Schutzschicht mit der kleineren Dicke.
Gemäß eines anderen Aspektes der vorliegenden Erfindung weist die Halbleitervorrichtung, welche eine auf einem Halbleiter­ substrat gebildete Sicherung aufweist, ein Paar von Spannungs­ erfassungseinheiten, eine Spannungsvergleicheinheit und ein Paar von Spannungsanlegeeinheiten auf. Von dem Paar von Span­ nungserfassungseinheiten ist eine elektrisch mit einem Ende der Sicherung verbunden und eine andere ist elektrisch mit ei­ nem anderen Ende der Sicherung verbunden, wodurch die Spannun­ gen an dem einen Ende bzw. an dem anderen Ende der Sicherung erfaßt werden. Die Spannungsvergleicheinheit ist elektrisch mit dem Paar von Spannungserfassungseinheiten verbunden und vergleicht die Spannungen an dem einen Ende und an dem anderen Ende der Sicherung. Von dem Paar von Spannungsanlegeeinheiten, von denen beide elektrisch mit den Spannungserfassungseinhei­ ten verbunden ist, ist eine elektrisch mit dem einen Ende der Sicherung verbunden und eine andere ist elektrisch mit dem an­ deren Ende der Sicherung verbunden. Die Spannungsanlegeeinhei­ ten legen nach dem Durchbrennen der Sicherung eine Spannung an, so daß es keine Potentialdifferenz zwischen dem einen Ende und dem anderen Ende der Sicherung gibt.
In dieser Struktur werden die Spannungen an den Enden der durchgebrannten Sicherung durch das Paar von Spannungserfas­ sungseinheiten entsprechend erfaßt. Die erfaßten Spannungen werden in der Spannungsvergleicheinheit verglichen. Wenn die Spannungsvergleicheinheit eine Spannungsdifferenz zwischen zwei Enden der durchgebrannten Sicherung erfaßt, legt die Spannungsanlegeeinheit eine Spannung an, so daß es keine Po­ tentialdifferenz zwischen dem einen Ende und dem anderen Ende der durchgebrannten Sicherung gibt. Deshalb wird das Voran­ schreiten einer elektrischen oder chemischen Reaktion, welche durch die Potentialdifferenz zwischen zwei Enden der durchge­ brannten Sicherung verursacht wird, unterdrückt, wodurch das Fortschreiten der Korrosion des Sicherungsabschnitts auf ef­ fektive Weise unterdrückt werden kann. Als eine Folge ist die Zuverlässigkeit der Verbindung der Halbleitervorrichtung ver­ bessert.
Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der fol­ genden Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Er­ findung anhand der beiliegenden Figuren. Von diesen zeigen:
Fig. 1 einen Gesamtaufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung,
Fig. 2 einen Aufbau eines Hauptabschnittes der Halbleitervor­ richtung gemäß der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausfüh­ rungsform,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht in der Nähe der Sicherung ge­ mäß der ersten Ausführungsform,
Fig. 4 eine Draufsicht in der Nähe der Sicherung gemäß der ersten Ausführungsform,
Fig. 5 eine Querschnittsansicht in der Nähe der Sicherung ge­ mäß der ersten Ausführungsform, nachdem die Sicherung durchgebrannt ist,
Fig. 6 eine Querschnittsansicht in der Nähe einer Sicherung einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 7 einen Aufbau einer Steuerschaltung einer Halbleiter­ vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 8 eine Querschnittsansicht in der Nähe der Sicherung der der Anmelderin bekannten Halbleitervorrichtung,
Fig. 9 eine Draufsicht in der Nähe der Sicherung der der An­ melderin bekannten Halbleitervorrichtung,
Fig. 10 eine Querschnittsansicht in der Nähe der Sicherung der der Anmelderin bekannten Halbleitervorrichtung, nach­ dem die Sicherung durchgebrannt ist.
Erste Ausführungsform
Die Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines Gesamtaufbaus ei­ ner Halbleitervorrichtung mit einer Sicherung auf einem Halb­ leiterchip C und Fig. 2 zeigt einen Hauptabschnitt davon. Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, sind Speicherzellen 1 mit Haupt­ speicherzellen 1a und Ersatzspeicherzellen 1b auf einem Halb­ leiterchip C gebildet. Ein Schaltkreis 3 ist gebildet, um eine fehlerhafte Speicherzelle mit einer Speicherzelle aus den Er­ satzspeicherzellen 1b zu ersetzen, wenn die fehlerhafte Spei­ cherzelle unter den Hauptspeicherzellen 1a gefunden wird. Ein Sicherungsabschnitt 4 ist gebildet, um den Schaltkreis 3 zu programmieren. Der Sicherungsabschnitt 4 weist eine Mehrzahl von Sicherungen bzw. Schmelzsicherungen auf.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines Querschnittes in der Nähe der Sicherung der Halbleitervorrichtung welche eine zwei-lagige Struktur einer Metallverbindung besitzt, und Fig. 4 zeigt eine zugehörige Draufsicht. In Fig. 3 ist eine Oberschicht- Metallverbindung nicht gezeigt. Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt ist, ist eine Siliziumoxidschicht 12 auf einem Silizium­ substrat 11 derart gebildet, daß sie einen Transistor (nicht gezeigt) in dem Speicherzellenbereich bedeckt. Eine BPSG- Schicht 13 ist auf der Siliziumoxidschicht 12 derart gebildet, daß sie beispielsweise einen Kondensator oder eine Bit-Leitung (keines von beiden ist gezeigt) in dem Speicherzellenbereich bedeckt. Die BPSG-Schicht wird im allgemeinen veranlaßt, durch eine Wärmebehandlung zurückzufließen, um eine Waveroberfläche zu planarisieren, d. h. eben zu machen. In einer Halbleitervor­ richtung, deren Miniaturisierung erforderlich ist, wird die BPSG-Schicht als eine unterhalb liegende Schicht der Metall­ verbindung benutzt, um die Bearbeitungsgenauigkeit der Metall­ verbindung zu verbessern. Eine Siliziumoxidschicht 14 wird als eine Schutzschicht auf der BPSG-Schicht 13 gebildet. Eine an­ dere Schicht als diejenige, welche mindestens Phosphor als Do­ tierstoff enthält, wie beispielsweise eine BPSG-Schicht oder eine PSG-Schicht, wird als eine Siliziumoxidschicht 14 be­ nutzt. Die Dicke der Siliziumoxidschicht 14 ist wünschenswer­ terweise gleich oder größer als ungefähr 1 µm.
Eine Metallverbindung 15 aus beispielsweise Aluminium ist mit einer Sicherung 15a auf der Siliziumoxidschicht 14 gebildet. Eine Siliziumoxidschicht 16 mit einer Dicke von ungefähr 0,6 bis 1,0 µm ist derart gebildet, daß sie die Metallverbindung 15 bedeckt. Eine Passivierschicht 17 (bzw. Passivierungs­ schicht) mit einer Dicke von ungefähr 9 µm ist aus beispiels­ weise einer Siliziumnitritschicht und einer Siliziumoxid­ schicht 16 gebildet. Eine Öffnung 17a ist in der Passivier­ schicht 17 in einem Bereich gebildet, welcher der Lage der Si­ cherung 15a entspricht. Wenn die Öffnung 17a nicht in der Pas­ sivierschicht 17 gebildet ist, kann eine Sicherung 15a nicht durch einen Laserstrahl durchgebrannt werden. Daher wird die Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform gebil­ det.
Wie in der Beschreibungseinleitung erwähnt wurde, wird, wenn eine fehlerhafte Speicherzelle unter den Hauptspeicherzellen 1a durch das Prüfgerät erfaßt wird, die fehlerhafte Speicher­ zelle mit einer Speicherzelle aus den Ersatzspeicherzellen 1b während des Laserabgleichprozesses ersetzt. Eine bestimmte Si­ cherung wird für dieses Ersetzen durchgebrannt. Die Sicherung wird durch die Bestrahlung mit einem Laserstrahl in einem Be­ reich durchgebrannt, in dem sich die Sicherung befindet.
Wie von Fig. 5 ersichtlich ist, wird, wenn die Sicherung mit dem Laserstrahl bestrahlt wird, die Sicherung 15a verflüssigt, verdampft und explodiert dann wegen der Wärme. Dann wird in dem Bereich der Explosion der Sicherung 15a ein Loch 18 gebil­ det. Hier ist die Siliziumoxidschicht 14 unterhalb der Siche­ rung 15a als eine Schutzschicht gebildet. Da die Siliziumoxid­ schicht 14 eine Dicke gleich oder größer als ungefähr 1 µm be­ sitzt, kann sie verhindern, daß das Loch 18 die BPSG-Schicht 13, welche unterhalb der Siliziumoxidschicht 14 gebildet ist, erreicht. Daher wird, sogar nach dem Durchbrennen der Siche­ rung 15a, die BPSG-Schicht 13 nicht freigelegt. Zusätzlich ist die Metallverbindung 15 mit der Sicherung 15a mit der Siliziu­ moxidschicht 16 bedeckt, welche nicht mindestens Phosphor, d. h. keinen Phosphor aufweist.
Deshalb kann, sogar falls Feuchtigkeit in den Abschnitt der durchgebrannten Sicherung eintritt, eine Reaktion von Feuch­ tigkeit mit Phosphor und daher die Bildung von Phosphorsäure verhindert werden. Als eine Folge kann das Fortschreiten der Korrosion des Abschnittes der Sicherung 15a, welche durchge­ brannt ist, und die Korrosion der Metallverbindung 15 unter­ drückt werden. Ferner eliminiert dies die Notwendigkeit für beispielsweise eine Nitridschicht zum Bedecken des Abschnittes der Sicherung 15a, welche durchgebrannt ist, zum Verhindern des Eintritts der Feuchtigkeit. Daher kann die Korrosion der durchgebrannten Sicherung in der Halbleitervorrichtung und deshalb die Korrosion der Metallverbindung auf effektive Weise verhindert werden, wodurch die Zuverlässigkeit der Verbindung verbessert werden kann.
In diesem Beispiel beträgt die Dicke der Siliziumoxidschicht 14 welche unterhalb der Sicherung 15a als eine Schutzschicht gebildet ist, gleich oder mehr als 1 µm. Die Dicke ist wün­ schenswerterweise jedoch ausgewählt in Abhängigkeit von einer Tiefe eines Lochs, welches in dem Bereich des Sicherungsdurch­ brennens und auf dem Bereich des Durchdringens mit der Flüs­ sigkeit erzeugt ist. Zusätzlich kann, obwohl in diesem Bei­ spiel die Metallverbindung eine zwei-lagige bzw. zwei­ schichtige Struktur besitzt, die vorliegende Erfindung auch auf eine ein-lagige bzw. einschichtige Struktur angewendet werden.
Zweite Ausführungsform
In der ersten Ausführungsform wird eine Siliziumoxidschicht als eine Schutzschicht als ein Beispiel benutzt. In der zwei­ ten Ausführungsform weist die Schutzschicht eine Metallschicht auf. Fig. 6 zeigt einen Querschnitt in der Nähe der Sicherung der Halbleitervorrichtung mit einer Metallverbindung, welche drei oder mehr Schichten aufweist. In Fig. 6 sind die dritte und die vom Boden aus folgenden Schichten nicht gezeigt.
Es wird auf Fig. 6 Bezug genommen; eine Metallschicht 19 wird als eine Schutzschicht auf der BPSG-Schicht 13 gebildet. Die Metallschicht 19 wird zur selben Zeit mit der Bildung der er­ sten Metallverbindung aus derselben Schicht mit der ersten Me­ tallverbindung gebildet. Zusätzlich ist die Metallschicht 19 elektrisch isoliert und getrennt von der ursprünglichen ersten Metallverbindung. Die Siliziumoxidschicht 14 ist derart gebil­ det, daß sie die Metallschicht 19 bedeckt. Die Metallschicht 15 mit der Sicherung 15a ist als eine zweite Metallverbindung auf der Siliziumoxidschicht 14 gebildet. Der andere Abschnitt der in Fig. 6 gezeigten Struktur, welcher oben nicht erwähnt ist, ist derselbe wie in der Struktur der in Fig. 3 gezeigten Halbleitervorrichtung.
Zusätzlich zu den Vorteilen, welche in der ersten Ausführungs­ form enthalten werden können, kann in der Halbleitervorrich­ tung gemäß der zweiten Ausführungsform, weil die Metallschicht 19 in der Schutzschicht enthalten ist, verhindert werden, daß das in dem Bereich des Sicherungsdurchbrennens erzeugte Loch die BPSG-Schicht 13 erreicht, unter Verwenden einer dünneren Schutzschicht als die Schutzschicht, welche eine Siliziumoxid­ schicht allein aufweist. Zusätzlich ist, da die Metallschicht 19 zu derselben Zeit mit der Bildung der ersten Metallverbin­ dung gebildet wird, ein zusätzlicher Schritt nicht erforder­ lich.
Die Sicherung muß mit einer Siliziumoxidschicht bedeckt sein, wenn sie durch die Explosion durchgebrannt wird. Deshalb ist es in einer Viel-Lagen (bzw. Schichten)- Metallverbindungsstruktur wünschenswert, eine Metallverbindung eine Schicht tiefer als die oberste Schicht als eine Metall­ verbindung mit einer Sicherung zu benutzen. Ferner ist es wün­ schenswert, eine Metallschicht, welche zu derselben Zeit und von derselben Schicht mit einer Metallverbindung gebildet wird, eine Schicht tiefer als die Metallverbindung mit der Si­ cherung anzuordnen, unterhalb der Metallverbindung mit der Si­ cherung als eine Schutzschicht.
Dritte Ausführungsform
Wenn die Potentialdifferenz zwischen den Enden der durchge­ brannten Sicherung 15a, welche in und unter Bezugnahme auf Fig. 5 gezeigt ist, gemäß der ersten Ausführungsform erzeugt wird, kann die Korrosion der Metallverbindung 15 durch die be­ schleunigte Reaktion von eintretender Feuchtigkeit mit Alumi­ nium, welches in den Enden der Sicherung 15a enthalten ist, voranschreiten. In dieser Ausführungsform wird die Halbleiter­ vorrichtung mit der Steuerschaltung zum Verhindern der Erzeu­ gung der Potentialdifferenz zwischen den Enden der durchge­ brannten Sicherung beschrieben. Fig. 7 ist eine Blockdarstel­ lung, welche die Konfiguration bzw. den Aufbau der Steuer­ schaltung zeigt.
Wie von Fig. 7 ersichtlich ist, weist die Steuerschaltung ein Paar von Spannungserfassungseinheiten 5a und 5b, eine Span­ nungsvergleicheinheit 6 und ein Paar von Spannungsanlegeein­ heiten 7a und 7b auf. In dem Paar von Spannungserfassungsein­ heiten 5a und 5b ist eine Spannungserfassungseinheit 5a elek­ trisch mit beispielsweise einem Ende 4a der Sicherung verbun­ den und eine andere Spannungserfassungseinheit 5b ist elek­ trisch mit beispielsweise einem anderen Ende 4b der Sicherung verbunden. Die Information über die Spannungen, welche bei den Spannungserfassungseinheiten 5a und 5b erfaßt werden, wird zu einer Spannungsvergleicheinheit 6 geliefert, welche die Span­ nungen an den Enden der Sicherungen vergleichen. Wenn die Po­ tentialdifferenz zwischen zwei Enden der Sicherung vorhanden ist, wird die Information zu den Spannungsanlegeeinheiten 7a und 7b geliefert, welche eine geeignete Spannung an beispiels­ weise den Enden 4a und 4b der Sicherung anlegen, um die Erzeu­ gung der Potentialdifferenz zwischen den Enden der Sicherung zu verhindern.
In der Halbleitervorrichtung mit der oben beschriebenen Steu­ erschaltung wird die Potentialdifferenz nicht zwischen den En­ den der durchgebrannten Sicherung erzeugt. Daher wird die Re­ aktion von Aluminium, welches in den Enden der durchgebrannten Sicherung enthalten ist, mit Feuchtigkeit unterdrückt, wodurch die Korrosion der Metallverbindung unterdrückt wird. Zusätz­ lich kann, wenn diese Steuerschaltung in der der Anmelderin bekannten Halbleitervorrichtung angewendet wird, die Korrosion der Metallverbindung durch beispielsweise Phosphorsäure auf effektive Weise unterdrückt werden. Als eine Folge wird die Zuverlässigkeit der Metallverbindung der Halbleitervorrichtung bedeutend verbessert.
Obwohl in dieser Ausführungsform die Siliziumoxidschicht, wel­ che kein Phosphor aufweist, als die Siliziumoxidschicht 16 be­ nutzt wird, welche die Siliziumoxidschicht 14 (Schutzschicht) und die Sicherung als ein Beispiel bedeckt, können, sofern ei­ ne Schicht keinen Dotierstoff bzw. keine Verunreinigung auf­ weist, welche mit Feuchtigkeit reagiert und eine Verbindung bildet, welche die Korrosion der Metallverbindung fördert, an­ dere Schichten benutzt werden.

Claims (5)

1. Halbleitervorrichtung mit
einem Halbleitersubstrat (11) mit einer Hauptoberfläche,
einer ersten Isolierschicht (13) welche auf der Hauptober­ fläche des Halbleitersubstrats (11) gebildet ist und einen vorgeschriebenen Dotierstoff aufweist, welcher mit Feuch­ tigkeit reagiert und eine Verbindung bildet,
einer Sicherung (15a) aus Metall, welche auf der ersten Isolierschicht (13) gebildet ist,
einer zweiten Isolierschicht (16), welche derart gebildet ist, daß sie die Sicherung (15a) bedeckt und frei von dem vorgeschriebenen Dotierstoff ist,
einer Schutzschicht (14, 19), welche zwischen der ersten Isolierschicht (13) und der Sicherung (15a) angeordnet ist, zum Verhindern, daß ein Loch (18), welches gebildet wird, wenn die Sicherung (15a) durchbrennt, die erste Isolier­ schicht (13) erreicht, und welche frei von dem vorgeschrie­ benen Dotierstoff ist.
2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schutz­ schicht eine dritte Isolierschicht (14) aufweist, welche von dem vorgeschriebenen Dotierstoff frei ist.
3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, bei der die dritte Isolierschicht (14) mindestens 1 µm dick ist.
4. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit
einer Verbindung mit der Sicherung (15a),
einer elektrischen Verbindung aus Metall in einer Schicht, welche von der Verbindung mit der Sicherung (15a) verschieden ist, wobei
die Schutzschicht eine Metallschicht (19) aufweist, welche zu derselben Zeit mit der elektrischen Verbindung aus Metall gebildet ist und nicht elektrisch mit der elektrischen Verbindung aus Metall verbunden ist.
5. Halbleitervorrichtung mit einer Sicherung (4), welche auf
einem Halbleitersubstrat gebildet ist, mit
einem Paar von Spannungserfassungseinheiten (5a, 5b), von denen eine Spannungserfassungseinheit mit einem Ende (4a) der Sicherung (4) elektrisch verbunden ist, und von denen die andere Spannungserfassungseinheit mit einem anderen En­ de (4b) der Sicherung (4) elektrisch verbunden ist, um Spannungen an dem einen Ende (4a) bzw. an dem anderen Ende (4b) der Sicherung (4) zu erfassen,
einer Spannungsvergleichseinheit (6), welche mit dem Paar von Spannungserfassungseinheiten (5a, 5b) elektrisch ver­ bunden ist, zum Vergleichen der Spannung an dem einen Ende (4a) und der Spannung an dem anderen Ende (4b) der Siche­ rung (4), und
einem Paar von Spannungsanlegeeinheiten (7a, 7b), wobei die eine Spannungsanlegeeinheit (7a) und die andere Spannungs­ anlegeeinheit (7b) elektrisch mit der Spannungserfassungs­ einheit (6) verbunden sind, die eine Spannungsanlegeeinheit (7a) elektrisch mit dem einen Ende (4a) der Sicherung (4) verbunden ist und die andere Spannungsanlegeeinheit (7b) elektrisch mit dem anderen Ende (4b) der Sicherung (4) elektrisch verbunden ist, zum Anlegen einer Spannung, um die Erzeugung einer Potentialdifferenz zwischen dem einen Ende (4a) und dem anderen Ende (4b) der Sicherung (4) nach dem Durchbrennen der Sicherung (4) zu verhindern.
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