DE3617141A1 - Halbleiterbaueinheit mit integrierter schaltung und schmelzsicherungsstrecke - Google Patents
Halbleiterbaueinheit mit integrierter schaltung und schmelzsicherungsstreckeInfo
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Description
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"— 36 17ΗΊ
Halbleiterbaueinheit mit integrierter Schaltung und Schmelzsicherungsstrecke
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Halbleiterbaugruppe mit einem eine Schmelzsicherung einschließenden Schaltkreis.
Ein zur Entlastung eines fehlerhaften Chips innerhalb einer Halbleiterbaugruppe vorgesehene Schaltung wird im allgemeinen
als Redundanzschaltung oder Redundanzkreis bezeichnet.
Sind im Verlauf eines Produktsionprozesses eine oder mehrere Binärstellen innerhalb eines IC-Speicherchips fehlerhaft,
so lassen sich die die fehlerhaften Binärstellen enthaltenden Speicherzellenreihen oder -spalten durch ersatz-
oder hilfsweise vorgesehene Speicherzellenreihen oder -spalten,die fehlerfrei sind, innerhalb des Chips ersetzen.
Die Hilfsspeicherzeilen und -reihen sowie die ersetzende
zugehörige Schaltung bilden zusammen den erwähnten Redundanzschaltkreis.
Um eine mit fehlerhaften Binärspeicherstellen behaftete Speicherzellenreihe
oder -spalte zu ersetzen, werden die folgenden Schritte eingeleitet:
(1) Die betreffende Speicherzellenreihe oder -spalte wird
von der Schaltung getrennt und
(2) eine Hilfsspeicherzellenrexhe oder -spalte wird mittels
der Ersatzschaltung an die übrige Schaltung an-
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_ --— _ 3b 1I 7U
geschlossen, die zuvor mit der fehlerhaften Reihe oder Spalte verbunden war.
Bei diesem Austauschvorgang wird eine in der Redundanzschaltung vorgesehene Sicherung durchgetrennt. Dies bedeutet:
(1) eine mit fehlerhaften Binärspeicherstellen behaftete
Speicherzellenreihe oder -spalte wird durch Durchtrennen der mit der betreffenden Spalte oder Reihe verbundenen
Sicherung von der übrigen Schaltung getrennt, und
(2) eine Hilfsspeicherzellenreihe oder -spalte wird durch
Durchtrennen einer Mehrzahl von Sicherungen in einer bestimmten Kombination an die erwähnte Schaltung angeschlossen
entsprechend einer bestimmten Regel. Die Sicherungen sind in der Austauschschaltung enthalten.
L/ Zunächst sei unter Bezug auf die Fig. 4(a) und 4(b) ein
herkömmliches Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterbaugruppe
mit einer Redundanzschaltung erläutert.
Wie die Fig. 4(b) zeigt, wird auf einem Siliciumsubstrat ein Oxidfilm 2 ausgebildet. Sodann wird eine Sicherung für
einen Redundanzkreis 3 aus gleichem Material hergestellt wie das Gate aus polykristallinem Silicium und ein PSG-FiIm
4 (PSG = Phosphorsilikatcflas)
wird durch ein chemisches Dampfniederschlagsverfahren aufgebracht.
Anschließend wird der PSG-FiIm 4 unter Verwendung einer Photoresistmaske selektiv abgeätzt, um einen
Teil der Sicherung 3 freizulegen, wobei Kontaktlöcher 5A und 5B entstehen. Sodann wird über dem PSG-FiIm 4 eine Al-Verdrahtung
oder -Leiterschicht 6 aufgebracht und der die Sicherung 3 enthaltende Redundanzschaltkreis ist fertiggestellt.
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Das Verfahren zur Auftrennung der Sicherung dieses Redun-
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danzschaltkreises wird nachfolgend erläutert.
Fig. 4(a) zeigt eine Ansicht der Sicherung 3 des Redundanzschaltkreises,
wobei rait IQ die Länge eines Auftrennbereichs
bezeichnet ist, d. h. das Längsstück des für die Auftrennung der Sicherung 3 vorgesehenen Bereichs.
Fig. 5 verdeutlicht den Zusammenhang zwischen der Position und dem Radius eines Laserstrahls sowie der Länge 2,0
des Auftrennbereichs. Fig. 5(a) zeigt einen Zustand, bei dem der Laserstrahl 7A mit einem Strahlradius rO auf das
Zentrum Cl der Sicherung 3 des Redundanzkreises auftrifft und die Fig. 5(b) verdeutlicht den Zustand mit auf die
Länge Ll aufgetrennter Sicherung 3 nach Bestrahlung mit dem Laser.
Länge Ll aufgetrennter Sicherung 3 nach Bestrahlung mit dem Laser.
In diesem Fall gilt die Beziehung
2rO = Ll (1-1)
Es sei angenommen, daß die Positioniergenauigkeit des Laserstrahls
7A im Toleranzbereich + dO liege und daß der Bereich der Lasereinstrahlung sich wie in Fig. 5(c) gezeigt,
entsprechend den Schwankungen des Strahlungszentrums von Punkt C2 bis Punkt C3 in Bereichen von 7B bis
IC verschieben kann, so daß sich unter Berücksichtigung dieser Verschiebungen die Auftrennlänge Ll entsprechend
der nachfolgenden Gleichung angeben läßt:
Ll = 2rO + 2dO (1-2)
und
Ll < £0 (1-3)
Dementsprechend läßt sich der Längenbereich £0 der Auftrennung wie folgt angeben:
£0 ä 2 (rO + dO) (1-4)
Obwohl Werte für rO = 2 μπι und dO = 1,5 μΐη einqehalten
werden können, läßt sich auch mit derzeit präzisesten Lasersystem für die Länge 5,0 des Auftrennbereichs nur ein
rechnerischer Minimumwert von
£0 = 2 (rO + dO) = 7 μΐη (1-5)
angeben. Wesentlich kürzere Längen des Auftrennbereichs lassen sich auch in der Praxis nicht erzielen. Nachteilig
ist auch, daß die Länge -Cu des Auftrennbereichs in erheblichem
Maße von der Präzision des verwendeten Lasersystems abhängt.
Ein weiterer bekannter Redundanzschaltkreis für Halbleiterbaugruppen
ist beschrieben in einem Aufsatz von D. Smart, R. Reilly, B. Wells, "Laser Targetting Consideration
in Redundant Memory Repair", Proceedings of Spie International Society of Optical Engineering (USA), Band
385, 97 bis 101 (1983). Dieser Aufsatz beschreibt ein Chip-Ausrichtverfahren, das bei Lasertrimmgeräten der
Firma TERADYNE Co., Ltd. eingesetzt wird. Der Artikel beschreibt weiterhin das Prinzip eines Laserabtastverfahrens
und erwähnt insbesondere, daß sich die Lichtreflexionseigenschaft von Polysilicium in Abhängigkeit von der
Dicke des Siliciumdioxidfilms ändert, der auf dem Polysilicium
üblicherweise vorgesehen ist.
Ein weiterer bekannter Redundanzschaltkreis für Halbleiterbaugruppen
wird in einem Aufsatz von M. Shiozaki, S. Marita, K. Hashimoto, K. Hishioka und H. Nishimura, "Radiation
Damage due to Laser Fuse Blowing", Veröffentlichung der Electro Scientific Industries Inc., Reprint
from Proceedings of ECS 1982 Annual Meeting beschrieben. In diesem Artikel wird die Krater- bzw. Einschnittgröße
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beim Laserausbrennen der Sicherung verglichen mit Dickenparametern
sowie der Filmqualität der Passivierungsschicht auf einem durch Laser zu unterbrechenden Sicherungsbereich
aus Polysilicium und der Leckstrom im ümgebungsbereich des Übergangs nach der Sicherungsunterbrechung
durch Laserstrahl wird gemessen.
Als Stand der Technik wird weiterhin auf eine Redundanzschaltung für Halbleiterbauelemente hingewiesen, die
durch O. Minato et al. beschrieben wurde in "A High-speed
Hi-CMOS II 4K Static RAM", IEEE Journal of Solid-State Circuits, Band SC-16, Nr. 5, Oktober 1981. Dieser Artikel
beschreibt ein Verfahren zur Einstrahlung eines Laserstrahls in nichtdotiertes Polysilicium zur Erzielung
eines Kurzschlußbereichs in einen statischen 4K-RAM in CMOS-Technik.
Ω Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Halbleiterbauelement
oder eine Halbleiterbaugruppe mit integrierter Schaltung mit einer eine Schmelzsicherungsstrecke enthaltenden
Schaltungsgruppe zu versehen, bei der sich die Länge des Unterbrechungs- oder Ausschmelzbereichs einer
Sicherung genau bestimmen läßt unabhängig von Änderungen in der Positioniergenauigkeit und dem Radius des verwendeten
Laserstrahls. Die Gesamtanordnung soll außerdem unter Einschluß der mit Schmelzsicherung versehenen Schaltungseinheit
in einem höheren Integrationsgrad herstellbar sein.
Die erfindungsgemäße Lösung ist im Patentanspruch 1 angegeben.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind
in Unteransprüchen gekennzeichnet.
35
35
Bei einem Halbleiterbauelement mit integrierter Schaltung
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____ 36 17
und Schmelzsicherungsstrecke, das eine erste auf einem Substrat über einem ersten Isolierfilm aufgebrachte Leitungsführungsschicht
und eine Schmelzsicherungsstrecke auf der ersten Leitungsführungsschicht unter Zwischenschaltung
eines zweiten isolierenden Films derart aufweist, wobei der Mittenbereich der Schmelzsicherung quer
zur ersten Leitungsschicht verläuft, ist der Erfindungsgedanke dadurch gekennzeichnet, daß der Mittenbereich der
Schmelzsicherungsstrecke gegenüber seinen beiden Seitenabschnitten um die Dicke der ersten Leitungsschicht abgestuft
nach oben versetzt ist und daß ein weiterer (dritter) isolierender Film mit flacher Oberfläche auf die
Leitungsstrecke der Schmelzsicherung aufgebracht ist.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielsweiser
Äusführungsform näher erläutert. Es zeigen:
Fig. l(a) bis Kf) in einer (stark vergrößerten) Schnittdarstellung
einzelne Stufen zur Erläuterung der
Herstellung eines Schmelzsicherungsbereichs einer
Redundanzschaltung für ein Halbleiterbauelement oder eine Halbleiterbaugruppe als eine Ausführungsform
der Erfindung; 25
Fig. l(g) die Draufsicht auf einen wesentlichen Teilbereich der Redundanzschaltung;
Fig. l(h) die Schnittansicht bei einer gedachten Schnittlinie
B-B in Fig. Kg);
Fig. 2 ein Kurvendiagramm zur Erläuterung der Lichtreflexionseigenschaften
von Polysilicium in Abhängigkeit von der Dicke eines Siliciumdioxidfilms;
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-To -" ":" : JFTTTTT
Fig. 3(a) bis 3(d) unterschiedliche Prinzipdarstellungen
zur Erläuterung des Zustands des Bauelements bei Beaufschlagung der Redundanzschaltkreissicherung
mit einem Laserstrahl;
5
5
Fig. 4(a) eine Draufsicht auf eine bekannte Anordnung zur Erläuterung eines dem Stand der Technik zugehörigen
Verfahrens bei der Herstellung einer Sicherung für eine Redundanzschaltung; 10
Fig. 4(b) die Schnittansichtsdarstellung entlang einer Schnittlinie A-A in Fig. 4(a); und
Fig. 5(a) bis 5(c) der Darstellung der Fig. 3 entsprechende Prinzipdarstellungen zur Erläuterung des be
kannten Verfahrens bei Bestrahlung der Redundanzkreissicherung mit einem Laserstrahl.
Zur Erläuterung der Erfindung wird zunächst insbesondere auf Fig. 1 Bezug genommen.
Diese Fig. 1 zeigt ein Siliciumsubstrat 1 und einen darüber
aufgebrachten Feld-Oxidfilm 2. Auf dem Oxidfilm 2 wird in Form einer Stufe 8 ein erstes Polysilicium-Gate
aufgebracht, das durch einen thermisch erzeugten Oxidfilm 9 überdeckt wird. Auf dem thermisch erzeugten Oxidfilm 9
wird ebenfalls in der Konfiguration einer Stufe eine Sicherung 3 für einen Redundanzschaltkreis aufgebracht. Diese
Redundanzschaltkreissicherung 3 kann aus Polysilicium, einem Metall mit hohem Schmelzpunkt oder einer Silicium-Metall-Verbindung
(Silicid) mit hohem Schmelzpunkt hergestellt sein. Über der Sicherung 3 des Redundanzschaltkreises
wird ein PSG-FiIm 4 (PSG = Phosphorsilikatglas) oder ein BPSG-FiIm (BPSG = Borghosphorsilikatcflas) aufgebracht.
Dieser Film 4 kann auch aus Siliciumdioxid hergestellt sein.
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irr= —
Das Verfahren zur Herstellung eines Redundanzschaltkreises für ein Halbleiterbauelement wird nachfolgend unter Bezug
auf die Fig. l(a) bis l(f) näher erläutert.
Zunächst werden der Feld-Oxidfilm 2 auf dem Siliciumsubstrat
1 und darauf eine erste Polysiliciumschicht hergestellt, wobei letztere zur Bildung des Polysilicium-Gates
8 mit einer Breite 5,2 dient. Sodann wird das Siliciumsubstrat
1 thermisch oxidiert, wobei gleichzeitig über dem ersten Polysilicium-Gate 8 der Oxidfilm 9 entsteht (vgl.
Fig. Ka)). Sodann wird auf dem Oxidfilm 9 eine zweite Polysilicium-Gateschicht erzeugt und es wird eine Sicherungsstrecke
3 für eine Redundanzschaltung gewonnen, die entsprechend der ersten Polysilicium-Gateschicht 8 stufenartig
abgesetzt ist. Anschließend wird über der Sicherung 3 und dem Oxidfilm 9 mittels eines bekannten CVD-Verfahrens
der PSG-FiIm 4 erzeugt. Die gesamte Oberfläche des PSG-Films 4 wird sodann mit einem Photoresist IO
überdeckt und der PSG-FiIm sowie der Photoresist 10 werden durch eine Ätzlösung abgeätzt, die hinsichtlich der
Ätzgeschwindigkeit auf den PSG-FiIm 4 und den Photoresist 10 gleich wirkt. Auf diese Weise wird die Oberfläche
des PSG-Films 4 eingeebnet und seine Dicke über der Sicherung 3 erhält im Mittenbereich den Wert t0, während er an
den beiden Seitenbereichen mit dem Wert ti in größerer Schichtdicke stehen bleibt (siehe Fig. Ke)).
Anschließend werden Kontaktlöcher 5A bzw. 5E am Siliciurtisubstrat
1, am ersten Siliciumgate sowie am zweiten SiIiciumgate
und an der Sicherung 3 eingebracht unter Verwendung einer auf dem PSG-FiIm 4 aufgebrachten Photoresistmaske
(siehe Fig. Kf)). Anschließend wird der Photoresistfilm entfernt und zur Vervollständigung der Redundanzschaltung
des Halbleiterbauelements, welche die Sicherung 3 einschließt, wird eine Aluminiumverdrahtungsschicht 6
aufgebracht. Fig. Kh) zeigt den hier interessierenden
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: 1
- 12 -
Ausschnitt eines komplettierten Halbleiterbauelements.
Die Lichtreflexionseigenschaft der durch einen Siliciumoxidfilm
überdeckten Polysiliciumflache ändert sich in Abhängigkeit von der Dicke des SiliciumdioxidfiIms auf
der Polysiliciumschicht, wie die Fig. 2 erkennen läßt.
Wird nun angenommen,_ daß die Filmdicken tO und ti des PSG-Films
4 über der Schmelzsicherung 3 in Fig. l(h) den Abstandswerten tO und ti in Fig. 2 entsprechen, so erreicht
die Lichtreflexion in dem Oberflächenabschnitt der Sicherung
3 der Redundanzschaltung, in dem die Dicke des PSG-FiIms 4 tO beträgt, einen Wert von 30 %, während die restlichen
70 % des auftreffenden Lichts in der Sicherung 3 absorbiert werden. Andererseits werden etwa 60 % des
Lichts dort reflektiert, wo die Dicke des PSG-Films 4 ti
beträgt, während die restlichen 40 % des eingestrahlten Lichts durch die Sicherung 3 absorbiert werden. Ähnliche
Verhältnisse gelter, wenn das auftreffende Licht ein Laserstrahl
ist.
Die Fig. 3(a) zeigt den Zustand bei Verwendung eines Laserstrahls 7A mit einem Radius r0, der auf die Mitte oder
das Zentrum Cl der Sicherung 3 auftrifft (vgl. auch Fig. Hg)). In diesem Fall sind die Schichtdicken to bzw. ti
des PSG-Films 4 über der Sicherung 3 so gewählt, daß sich eine Lichtreflektivität von etwa 30 % bzw. 40 % ergibt,
wobei die Energie des Laserstrahls 7A auf einen geeigneten wert eingestellt wird. Die Sicherung 3 des Redundanzschaltkreises
wird im Bereich des PSG-Films mit Schichtdicke tO geschmolzen, und zwar unabhängig vom Radius r0
des Laserstrahls 7A, wie in Fig. 3(b) gezeigt. Die Auftrennlänge oder Ausbrennstrecke hat eine Breite von L2.
Diese Breite L2 entspricht etwa der Breite £2 des ersten Polysilicium-Gates 8; sie hängt innerhalb bestimmter
Grenzwerte nicht vom Radius r0 des Laserstrahls 7A ab.
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- 13 -
Weiterhin wird der zu schmelzende Abschnitt auf den Bereich des PSG-Films mit Schichtdicke tO beschränkt, selbst
dann, wenn der Laserstrahl außermittig, also etwa wie der Laserstrahl 7B, mit einem StrahlZentrum C2 auftrifft, das
um einen Abstand dO gegenüber dem Zentrum Cl der Sicherung 3 versetzt ist (vgl. Fig. 3(d)). Die Wirkung des Laserstrahls
hängt also nicht von der absoluten Positioniergenauigkeit ab.
Die Länge Il des Ausbrennbereichs der Sicherung 3 der Redundanzschaltung
läßt sich unter Verwendung des Breitenwerts £.2 des ersten Polysilicium-Gates 8 und der Maskenausrichttoleranz
Al zwischen dem ersten Polysilicium-Gate
und dem zweiten Polysilicium-Gate (vgl. Fig. 3(d)) durch folgende Formel ausdrücken:
Il = 12 + 2Al (1-6)
Mit derzeit zur Verfügung stehenden photolithographischen
Techniken lassen sich Werte £2 = 1,5 μίτ., Al = 0,5 μΐη sicherstellen,
so daß sich daraus ableiten läßt
£1 i 12 + 2AS, = 2,5 μΐη (1-7)
Daraus läßt sich unschwer erkennen, daß die Länge der Sicherung 3 um 4,5 μΐη verkürzt werden kann im Vergleich zur
Länge von 7 μΐη beim Stand der Technik entsprechend der
oben angegebenen Gleichung (1-5). Durcn diese Verkürzung
der Länge Ll des Auftrennbereichs läßt sich also ein höherer
Integrationsgrad bei LSI-Chips erreichen.
Wie sich aus der soweit gegebenen Erläuterung ersehen läßt, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, die
Dicke des isolierenden Films auf der Sicherung 3 des Redundanzschaltkreises
über die Länge der Sicherungsstrekke zu variieren. Dies ermöglicht ein sicheres Auftrennen
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der Sicherung auf einem konstanten Längenbereich unabhängig vom Radius und der Positioniergenauigkeit des zur
Unterbrechung der Sicherung verwendeten Laserstrahls- Aufgrund der Längenreduzierung der Sicherungsstrecke für den
Redundanzschaltkreis läßt sich ein höherer Integrationsgrad bei LSI-Schaltkreisen erreichen.
Der Erfindungsgedanke läßt sich auch so verwirklichen, daß
die Gate-Leitung oder Leitungsstrecke 8 durch eine in der ersten Isolierschicht 2 nach oben ragende Abstufung gebildet
ist, so daß wiederum der Zentralbereich Cl der Sicherung 3 aus der Ebene seiner beiden Enden um den Abstand
(tl-tO) nach oben versetzt erscheint. Diese Ausführungsform der Erfindung kann je nach den Herstellungsbedingun-
gen und den Gegebenheiten der Laser-Auftrennvorrichtung gewisse Vorteile gegenüber der erstbeschriebenen Ausführungsform
besitzen.
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- —-:~ - -" *-"*· 3617U1TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYSDipt.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl. Ing. H. SteinmeisterDipl. Ing. F. E. Müller Artur-Ladebeck-Strasse 51Mauerkircherstrasse 45D-8000 MÜNCHEN 80 D-48O0 BIELEFELD 1F-3961-02 22. Mai 1986MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA 2-3, Marunouchi 2-chome Chiyoda-ku, Tokyo/JapanHalbleiterbaueinheit mit integrierter Schaltung undSchmelzsicherungsstreckePriorität: 23. Mai 1985, Japan, Nr. Sho.60-110943 (P)Patentansprüche/Τ). Halbleiterbauelement mit integrierter Schaltung und Schmelzsicherungsstrecke (3), gekennzeichnet durch folgende Merkmale:- auf einem Substrat (1) ist über einem ersten Isolierfilm (2) eine erste Schicht einer Leitungsführung (8) aufgebracht;- auf der ersten Leitungsschicht (8) ist unter Zwischenschaltung eines zweiten isolierenden Films (9) die Schmelzsicherungsstrecke (3) so aufgebracht, daß der Mittenbereich der Schmelzsicherungsstrecke (3) quer zur ersten Leitungsschicht (8) verläuft;TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER -* ' - - : " : - - -F-3961-02r " — ■> n ., n - ,- der Mittenbereich der Schmelzsicherungsstrecke (3) ist gegenüber seinen beiden End- oder Seitenabschnitten um die Dicke der ersten Leitungsschicht (8) abgestuft nach oben versetzt; und- ein dritter isolierender Film (4) ist über der Schmelzsicherungsstrecke (3) mit glatter Oberfläche aufgebracht.
- 2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß nur der näher zur glatten Oberfläche der dritten Isolierschicht (4) liegende Mittenbereich der Schmelzsicherungsstrecke (3) durch Laserstrahleinwirkung schmelzbar ist.
- 3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, d a durch gekennzeichnet, daß die dritte Isolierschicht (4) durch einen PSG-FiIm (PSG = Phosphor-Silikat-Glas) , einen BPSG-FiIm (BPSG = Bor-Phosphor-Silikat-Glas) oder einen Siliciumdioxidfilm gebildet ist und daß die Sicherungsstrecke (3) aus Polysilicium, Metall mit hohem Schmelzpunkt oder aus (Metall-) Silicid mit hohem Schmelzpunkt besteht.
- 4. Halbleiterbauelement nach einem der vorstehenden .Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung eine Redundanzschaltung ist.
- 5. Halbleiterbauelement mit integrierter Schaltung und Schmelzsicherungsstrecke (3), gekenn zei c h net durch folgende Merkmale:- auf einem ersten Substrat (1) ist eine erste Isolierschicht (2) aufgebracht, die einen aus der dem Substrat(1) abgekehrten Oberfläche vorspringenden abgestuften Bereich aufweist;- auf der ersten isolierenden Schicht (2) ist eine Leitungsführung der Schmelzsicherungsstrecke (3) aufgebracht, deren Mittenbereich quer zum abgestuften Abschnitt der ersten Isolierschicht (2) verläuft;TER MEER -MÜLLER · STEINMEISTER / *-/"..-" "--"*.-" F-3961 -Ö2- der Mittenbereich der Schmelzsicherungsstrecke ist stufenweise um die Dicke des abgestuften Abschnitts der ersten Isolierschicht (2) höher versetzt als die beiden Seiten- oder Zuführungsbereiche; und- eine zweite isolierende Schicht (4), die oberseitig flach ist, ist über der Schmelzsicherungsstrecke (3) aufgebracht.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3731621A1 (de) * | 1987-09-19 | 1989-03-30 | Texas Instruments Deutschland | Verfahren zum herstellen einer elektrisch programmierbaren integrierten schaltung |
EP0618620A1 (de) * | 1993-04-01 | 1994-10-05 | Advanced Micro Devices, Inc. | Halbleiter-Schmelzsicherungstrukturen |
DE19707312A1 (de) * | 1997-02-11 | 1998-08-20 | Thesys Ges Fuer Mikroelektroni | Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Zuverlässigkeit beim Prüfen integrierter Schaltkreise |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63140550A (ja) * | 1986-12-01 | 1988-06-13 | Mitsubishi Electric Corp | 冗長回路用電気ヒユ−ズ |
US5025300A (en) * | 1989-06-30 | 1991-06-18 | At&T Bell Laboratories | Integrated circuits having improved fusible links |
JPH04212426A (ja) * | 1990-06-21 | 1992-08-04 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
US5335361A (en) * | 1991-12-11 | 1994-08-02 | Motorola, Inc. | Integrated circuit module with devices interconnected by electromagnetic waves |
JP2797929B2 (ja) * | 1993-10-22 | 1998-09-17 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
US5444287A (en) * | 1994-08-10 | 1995-08-22 | International Business Machines Corporation | Thermally activated noise immune fuse |
US5650355A (en) * | 1995-03-30 | 1997-07-22 | Texas Instruments Incorporated | Process of making and process of trimming a fuse in a top level metal and in a step |
US5521116A (en) * | 1995-04-24 | 1996-05-28 | Texas Instruments Incorporated | Sidewall formation process for a top lead fuse |
US5760674A (en) * | 1995-11-28 | 1998-06-02 | International Business Machines Corporation | Fusible links with improved interconnect structure |
US5886320A (en) * | 1996-09-03 | 1999-03-23 | International Business Machines Corporation | Laser ablation with transmission matching for promoting energy coupling to a film stack |
JP3081994B2 (ja) * | 1997-10-22 | 2000-08-28 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 半導体装置 |
US6259146B1 (en) | 1998-07-17 | 2001-07-10 | Lsi Logic Corporation | Self-aligned fuse structure and method with heat sink |
US6413848B1 (en) * | 1998-07-17 | 2002-07-02 | Lsi Logic Corporation | Self-aligned fuse structure and method with dual-thickness dielectric |
US6633055B2 (en) | 1999-04-30 | 2003-10-14 | International Business Machines Corporation | Electronic fuse structure and method of manufacturing |
JP3650281B2 (ja) * | 1999-05-07 | 2005-05-18 | セイコーインスツル株式会社 | 半導体装置 |
US6210995B1 (en) | 1999-09-09 | 2001-04-03 | International Business Machines Corporation | Method for manufacturing fusible links in a semiconductor device |
US7651893B2 (en) * | 2005-12-27 | 2010-01-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Metal electrical fuse structure |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0075926A2 (de) * | 1981-09-30 | 1983-04-06 | Hitachi, Ltd. | Integrierte Schaltungshalbleiteranordnung |
EP0078165A2 (de) * | 1981-10-28 | 1983-05-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Halbleiteranordnung mit einer Regulierleiterschicht |
EP0083211A2 (de) * | 1981-12-28 | 1983-07-06 | Fujitsu Limited | Halbleiteranordnung mit schmelzbarer Verbindung |
DE3428565A1 (de) * | 1983-08-18 | 1985-03-07 | General Electric Co., Schenectady, N.Y. | Antireflexionsueberzug fuer optische lithographie |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS584819B2 (ja) * | 1975-08-28 | 1983-01-27 | 株式会社東芝 | ハンドウタイソウチ |
JPS6059678B2 (ja) * | 1981-10-28 | 1985-12-26 | 株式会社東芝 | プログラマブル・リ−ド・オンリ・メモリ素子 |
JPS60132344A (ja) * | 1983-12-20 | 1985-07-15 | Nec Corp | 半導体装置 |
-
1985
- 1985-05-23 JP JP60110943A patent/JPH0719842B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-02-04 KR KR1019860000751A patent/KR920000227B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-05-22 DE DE19863617141 patent/DE3617141A1/de active Granted
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0075926A2 (de) * | 1981-09-30 | 1983-04-06 | Hitachi, Ltd. | Integrierte Schaltungshalbleiteranordnung |
EP0078165A2 (de) * | 1981-10-28 | 1983-05-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Halbleiteranordnung mit einer Regulierleiterschicht |
EP0083211A2 (de) * | 1981-12-28 | 1983-07-06 | Fujitsu Limited | Halbleiteranordnung mit schmelzbarer Verbindung |
DE3428565A1 (de) * | 1983-08-18 | 1985-03-07 | General Electric Co., Schenectady, N.Y. | Antireflexionsueberzug fuer optische lithographie |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Smith, R.T. et.al.: Laser Programmable Redundancy and Field Improvement in a 64K DRAM. In: IEEE Journal of Solid-State Circuits, Bd. SC-16, Nr. 5, Okt. 1981, S. 506-513 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3731621A1 (de) * | 1987-09-19 | 1989-03-30 | Texas Instruments Deutschland | Verfahren zum herstellen einer elektrisch programmierbaren integrierten schaltung |
US4882293A (en) * | 1987-09-19 | 1989-11-21 | Texas Instruments Deutschland Gmbh | Method of making an electrically programmable integrated circuit containing meltable contact bridges |
EP0618620A1 (de) * | 1993-04-01 | 1994-10-05 | Advanced Micro Devices, Inc. | Halbleiter-Schmelzsicherungstrukturen |
DE19707312A1 (de) * | 1997-02-11 | 1998-08-20 | Thesys Ges Fuer Mikroelektroni | Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Zuverlässigkeit beim Prüfen integrierter Schaltkreise |
DE19707312C2 (de) * | 1997-02-11 | 2002-10-24 | X Fab Semiconductor Foundries | Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Zuverlässigkeit beim Prüfen integrierter Schaltkreise |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0719842B2 (ja) | 1995-03-06 |
KR920000227B1 (ko) | 1992-01-10 |
KR860009487A (ko) | 1986-12-23 |
US4774561A (en) | 1988-09-27 |
JPS61268042A (ja) | 1986-11-27 |
DE3617141C2 (de) | 1993-08-05 |
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